Economia e Energia ndash eampe 1
Economia e Energia
Nordm 82 JulhoSetembro de 2011
ISSN 1518-2932
Versatildeo em Inglecircs e Portuguecircs disponiacutevel em httpecencom
Textos para Discussatildeo
As dez maiores economias e a energia nuclear
Carlos Feu Alvim e Leonam dos Santos Guimaratildees
O Brasil estaacute entre as dez maiores economias do mundo e eacute o uacutenico
desses paiacuteses que natildeo possui ou armazena em seu territoacuterio armas nuclea-
res nem considera a possibilidade de seu uso na sua estrateacutegia de defesa
Os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a importacircncia es-
trateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos paciacuteficos da e-
nergia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capacidade industrial
instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo de radioisoacutetopos
para a medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de combustiacutevel nuclear e
geraccedilatildeo eleacutetrica Assinala-se ainda a conveniecircncia do Brasil manter a posi-
ccedilatildeo de rejeitar o uso natildeo paciacutefico da energia nuclear como estabelecido em
sua Constituiccedilatildeo e em vaacuterios acordos internacionais firmados pelo Brasil
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica em biorrefinarias a
plataforma sucroquiacutemica no mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos
Suzana Borschiver e Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto
O artigo apresenta iniciativas adotadas no mundo e no Brasil sobre o
uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfo-
que seraacute dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf
geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado
no agronegoacutecio nacional Os resultados da pesquisa bibliograacutefica sugerem
que a tecnologia ainda estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e des-
perta grande interesse para consolidar o mercado mundial de etanol
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Sumaacuterio
As dez maiores economias e a energia nuclear Reflexotildees para o futuro
do Brasil 3
Introduccedilatildeo 3
As maiores economias do mundo 4
Os dez mais e a energia nuclear 7
Conclusatildeo 12
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica em biorrefinarias a
plataforma sucroquiacutemica no mundo e no Brasil 14
Introduccedilatildeo 15
Conceito de Biorrefinaria 17
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos 18
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
21
Metodologia 22
Resultados 22
No Mundo 22
No Brasil 26
Referencias 31
Gripe americana e resfriado no Brasil 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
A crenccedila de que um resfriado nos EUA corresponde a uma gripe ou
pneumonia no Brasil natildeo eacute confirmada pela anaacutelises do comportamento do
crescimento econocircmico anual dos dois paiacuteses nos uacuteltimos oitenta anos
(19302010) com efeito natildeo parece existir uma correlaccedilatildeo entre as taxas de
crescimento dos dois paiacuteses nesse periacuteodo Uma anaacutelise preliminar por pe-
riacuteodos histoacutericos menores mostra que eacute possiacutevel identificar uma correlaccedilatildeo
positiva em alguns periacuteodos mas em boa parte do tempo a correlaccedilatildeo eacute
negativa como aconteceu nos uacuteltimos quinze anos
Economia e Energia ndash eampe 3
Texto para Discussatildeo
As dez maiores economias e a energia nuclear
Reflexotildees para o futuro do Brasil Carlos Feu Alvim1
Leonam dos Santos Guimaratildees2
Resumo
O artigo analisa as dez maiores economias mundiais nas quais se in-
clui o Brasil do ponto de vista da energia nuclear tanto com relaccedilatildeo ao do-
miacutenio do ciclo do combustiacutevel para a geraccedilatildeo de eletricidade quanto agrave posse
de armas nucleares Desses dez paiacuteses somente o Brasil natildeo possui armas
nucleares enquanto os demais paiacuteses ou as possuem ou compartilham es-
sas armas com aqueles que as possuem Neste contexto eacute mostrada a im-
portacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo nos usos paciacuteficos da energia
nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capacidade industrial instala-
da nos diversos setores a ela associados Assinala-se ainda a conveniecircncia
do Brasil manter a posiccedilatildeo de rejeitar o uso natildeo paciacutefico da energia nuclear
como estabelecido na Constituiccedilatildeo Brasileira e em vaacuterios acordos internacio-
nais firmados pelo Brasil
Palavras-chave Brasil energia nuclear armas nucleares ciclo do combus-
tiacutevel nuclear
Abstract
The article analyzes the ten largest world economies among which Bra-
zil is included from the nuclear energy point of view regarding both maste-
ring the nuclear fuel cycle for electricity generation and the possession of
nuclear weapons Of these ten countries Brazil is the only one that does not
possess nuclear weapon while the others do have them or share them with
those that have them In this context it is shown the strategic importance for
Brazil to maintain active the peaceful uses of nuclear energy expanding its
technologic mastering and installed industrial capacity in the different sectors
with it associated
Keywords Brazil nuclear energy nuclear weapons nuclear fuel cycle
1 - Editor da Revista Economia e Energia eampe httpecencom Foi o primeiro secretaacuterio bra-sileiro da ABACC - Agecircncia Brasileiro-Argentina de Contabilidade e Controle de Materiais Nucleares de 1992 a 2003
2 - Assistente do Diretor Presidente da Eletrobraacutes Eletronuclear SA e membro do Grupo Permanente de Assessoria em Energia Nuclear do Diretor-Geral da Agecircncia Internacional de Energia Atocircmica
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O Brasil eacute a oitava maior economia mundial quando se usa o criteacuterio de
paridade de poder de compra (PPC) e a seacutetima economia quando se consi-
dera o criteacuterio do cacircmbio nominal Ambas as apuraccedilotildees satildeo do Fundo Mo-
netaacuterio Internacional para o ano de 2010 O primeiro criteacuterio representa me-
lhor o valor da produccedilatildeo dos paiacuteses e independe das poliacuteticas cambiais na-
cionais e de suas oscilaccedilotildees bruscas por problemas conjunturais De qual-
quer forma o Brasil estaacute para ambos os criteacuterios entre as oito maiores eco-
nomias mundiais
As maiores economias do mundo
Na Tabela 1 estatildeo indicadas as dez maiores economias pelos criteacuterios
de PPC e de cacircmbio nominal A tabela tambeacutem inclui o Canadaacute que eacute ape-
nas o 14deg na lista por paridade do poder de compra mas eacute o 9ordm PIB nominal
Esta tabela tambeacutem apresenta o PIB PPC per capita
Tabela 1 Dez maiores economias pelos criteacuterios de paridade de poder de compra (PPC) e cacircmbio nominal
PIB em PPC PIB NOMINAL PIB PPChab US$
bilhatildeo Rank Mundo
US$
bilhatildeo Rank Mundo
US$
hab Rank
EUA 14658 1 197 14658 1 233 47284 9
China 10086 2 136 5878 2 93 7519 94
Japatildeo 4309 3 58 5459 3 87 33805 24
Iacutendia 4060 4 55 1538 10 24 3339 129
Alemanha 2940 5 40 3316 4 53 36033 19
Ruacutessia 2223 6 30 1465 11 23 15837 52
Reino
Unido 2173 7 29 2247 6 36 34920 21
Brasil 2172 8 29 2090 7 33 11239 71
Franccedila 2145 9 29 2583 5 41 34077 23
Itaacutelia 1774 10 24 2055 8 33 29392 28
Canadaacute 1330 14 18 1574 9 25 39057 12
Mundo 74265 100 62909 100 10886
Fonte FMI 2010 (FMI in Wikipedia 2010)
Economia e Energia ndash eampe 5
A metodologia de paridade de poder de compra busca indicar o PIB a
preccedilos equivalentes nos EUA Por essa razatildeo os valores para esse paiacutes
satildeo idecircnticos nas duas listas Entre os dez maiores as posiccedilotildees relativas
variam muito para os dois criteacuterios sendo a maior variaccedilatildeo a da Iacutendia que
passa de deacutecimo para o quarto quando se considera a PPC
Na composiccedilatildeo da lista das dez maiores economias do mundo a Ruacutes-
sia substitui o Canadaacute quando se passa do cacircmbio nominal para a PPC A
posiccedilatildeo do Brasil varia muito pouco sendo o seacutetimo na lista do PIB ao cacircm-
bio nominal e oitavo praticamente empatado no seacutetimo lugar com o Reino
Unido pela paridade de poder de compra
A Figura 1 ilustra a posiccedilatildeo dos maiores paiacuteses em PIB medido em
PPC e valor nominal Os onze paiacuteses representados ocupam as dez primei-
ras posiccedilotildees no ranking mundial do PIB nominal ou em paridade de poder
de compra
Figura 1 As dez maiores economias mundiais em 2010 (PIB em PPC e Nominal)
Quando se usa o criteacuterio da renda per capita a lista incluiria em seu topo uma quantidade de pequenos paiacuteses ricos Dentre os maiores PIB os EUA ficam em 9deg lugar o Canadaacute em 12deg e a Alemanha em 19deg As demais maiores economias se encontram abaixo do 20ordm lugar
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
US$
bi
ano
PPC
Nominal
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O Brasil que recentemente ultrapassou a limiar da meacutedia mundial de
PIB PPC per capita estaacute em 72deg lugar Note-se que a China estaacute em 94deg e a
Iacutendia em 129deg Apesar do baixo valor da renda per capita desses paiacuteses
isso natildeo reduz seu peso especiacutefico no comeacutercio internacional e ateacute mesmo o
reforccedila pelo potencial de mercado existente numa visatildeo de mais longo pra-
zo
Assim o Brasil jaacute ocupa hoje posiccedilatildeo dentre os ldquodez maisrdquo da economia
mundial sendo ainda o quinto paiacutes em termos de extensatildeo territorial e em
populaccedilatildeo conforme Tabela 2
Tabela 2 Posiccedilatildeo do Brasil no ranking de populaccedilatildeo e aacuterea
Populaccedilatildeo Superfiacutecie
mil hab Rank Mundo km2 Rank Mundo
EUA 313232 3 45 9826675 3 65
China 1336718 1 194 9596961 4 65
Japatildeo 126475 10 18 377915 61 03
Iacutendia 1189172 2 175 3287263 7 22
Alemanha 81471 16 12 357022 62 02
Ruacutessia 138739 9 21 17098242 1 115
Reino Uni-
do 62698 22 09 243610 79 02
Brasil 203429 5 28 8514877 5 57
Franccedila 65312 21 09 643801 42 04
Itaacutelia 61017 23 09 301340 71 02
Canadaacute 34039 37 05 9984670 2 67
Mundo 6922600 100 148680365 100
Fonte (CIA 2011)
Seus recursos naturais forccedila de trabalho e produccedilatildeo diversificada de
bens e serviccedilos permitem projetar a ascensatildeo futura do Brasil nessa lista
conforme vem sendo feito por alguns estudos econocircmicos internacionais As
projeccedilotildees de GOLDMAN SACHS 2007 colocam o Brasil na quarta posiccedilatildeo
de PIB PPC em 2050 conforme Figura 2
Economia e Energia ndash eampe 7
Figura 2 As dez maiores economias mundiais ateacute 2050 (PIB em PPC)
Fonte Goldman Sachs 2007
O fato de nossa economia estar entre as dez maiores do mundo ainda
natildeo foi incorporado agrave percepccedilatildeo dos brasileiros frente ao mundo mas jaacute eacute
um fato concreto nas relaccedilotildees internacionais
Antigamente tiacutenhamos aquela incocircmoda sensaccedilatildeo de que o Presidente
do Brasil era quase um intruso nas fotos das cuacutepulas mundiais Agora jaacute nos
acostumamos a isso e futuramente seratildeo os participantes do grupo deno-
minado G8 que vatildeo comeccedilar a sentir a falta de significado praacutetico de suas
reuniotildees com a ausecircncia de paiacuteses como China Brasil e Iacutendia Eacute provaacutevel
que isto jaacute esteja de fato ocorrendo
Os dez mais e a energia nuclear
O criteacuterio adotado para fixar os membros permanentes do Conselho
de Seguranccedila da ONU que possuem o poder de veto (EUA Ruacutessia China
Reino Unido e Franccedila) natildeo foi o peso relativo dos paiacuteses na economia na
populaccedilatildeo ou na superfiacutecie mundial foi o fato de serem os ldquovencedoresrdquo da
2ordf Guerra Mundial Num primeiro momento somente os EUA possuiacuteam ar-
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
Ch
ina
EUA
Iacutend
ia
Bra
sil
Meacutex
ico
Ru
ssia
Ind
on
eacutesia
Jap
atildeo
Rei
no
Un
ido
Ale
man
ha
US$
bi
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mamento nuclear Muito rapidamente poreacutem os demais ldquovencedoresrdquo ace-
deram agrave posse dessas armas (GUIMARAES 2010)
Isso se justificava pelo contexto histoacuterico em que esse criteacuterio foi adota-
do ou seja imediato poacutes-guerra e principalmente poacutes-Hiroshima e Nagasa-
ki Agrave eacutepoca e nas deacutecadas que se seguiram dominadas pela ideologia da
ldquoGuerra Friardquo e da ldquoMuacutetua Destruiccedilatildeo Garantidardquo (Mutual Assured Destructi-
on ndash MAD) o fator de peso relativo determinante era inequivocamente o
poder militar do qual as armas nucleares constituiacuteam fator fundamental de
assimetria de poder pela forccedila bruta
Hoje passados mais de 60 anos do fim da guerra a posse de arma-
mento nuclear e a persistente sobrevivecircncia da ideologia a ela associada
parece ser o uacutenico criteacuterio objetivo para a manutenccedilatildeo desse status quo
Felizmente a posse de armas nucleares e o proacuteprio poder militar vecircm
deixando de ser os determinantes baacutesicos da influecircncia dos paiacuteses no cenaacute-
rio mundial Os fatores econocircmicos se tornam cada vez mais determinantes
do que a posse de armamentos nucleares para medir o peso poliacutetico dos
paiacuteses
A ascensatildeo econocircmica da Alemanha e Japatildeo e em menor escala da
Itaacutelia e demais paiacuteses europeus destruiacutedos pela guerra foram os primeiros
sinais dessa mudanccedila ainda que mitigados pela ldquonuclearizaccedilatildeordquo da Franccedila
e Gratilde-Bretanha (e posteriormente da China) pela criaccedilatildeo da OTAN que
passou a permitir o ldquocompartilhamentordquo das armas nucleares entre seus
membros e pela abertura do ldquoguarda-chuvardquo de proteccedilatildeo nuclear americano
sobre o Japatildeo
Na Tabela 3 estatildeo indicados os dez maiores paiacuteses em termos de PIB
(em PPC) e sua situaccedilatildeo quanto agrave posse e o compartilhamento de armas
nucleares Eacute assinalada para o Japatildeo a existecircncia do ldquoguarda-chuvardquo de
proteccedilatildeo nuclear oferecido pelos EUA Tambeacutem eacute indicado na tabela o nuacute-
mero de reatores nucleares de pesquisa em operaccedilatildeo nesses paiacuteses que eacute
um indicador do niacutevel da atividade de desenvolvimento cientiacutefico e tecnoloacutegi-
co na aacuterea nuclear e da produccedilatildeo de radioisoacutetopos para usos meacutedicos e in-
dustriais
Economia e Energia ndash eampe 9
Rank PIB
PPPC Paiacutes
Armamento
Nuclear
Domiacutenio do
Ciclo de
Combustiacutevel
Reatores de
Pesquisa
em operaccedilatildeo
1 EUA Proacuteprio Sim 82
2 China Proacuteprio Sim 13
3 Japatildeo Guarda Chuva Sim 19
4 Iacutendia Proacuteprio Sim 5
5 Alemanha Compartilhado Sim 21
6 Ruacutessia Proacuteprio Sim 20
7 Reino Unido Proacuteprio Sim 9
8 Brasil Natildeo Sim 4
9 Franccedila Proacuteprio Sim 19
10 Itaacutelia Compartilhado Desativado 5
Tabela 3 Armamentos nucleares e domiacutenio do ciclo de combustiacutevel nos dez
paiacuteses de maior atividade econocircmica
Fontes (IAEA 2010) (World Nuclear Association 2011)
Dos dez maiores paiacuteses seis possuem armamento nuclear proacuteprio Ale-
manha e Itaacutelia satildeo membros da OTAN tendo armazenado em seus territoacute-
rios numerosos artefatos nucleares ldquocompartilhadosrdquo As condiccedilotildees detalha-
das de como se processa esse compartilhamento natildeo satildeo exatamente co-
nhecidas Sabe-se no entanto que por exemplo existem na Alemanha
aviotildees de combate Tornado da Forccedila Aeacuterea Alematilde (Luftwaffe) prontos para
sob comando da OTAN serem armados com artefatos nucleares
(KRISTENSEN 2005) Sabe-se ainda que cabe ao comandante da OTAN
ouvido o comando dos EUA junto agravequela organizaccedilatildeo a decisatildeo sobre o
uso do armamento nuclear compartilhado (GAO 2011)
O Japatildeo tem um acordo com os EUA que garante um ldquoguarda-chuvardquo
de proteccedilatildeo nuclear que implica a existecircncia de armas nucleares a uma dis-
tacircncia relativamente curta das potenciais ameaccedilas Isto faz crer na presenccedila
de armamento nuclear em embarcaccedilotildees e aeronaves em aacuteguas territoriais
japonesas senatildeo em seu proacuteprio solo nacional ainda que controlado pelos
americanos Ao menos no passado existem indiacutecios claros (documentos
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liberados em consequumlecircncia do Freedom of Information Act ndash FOIA dos EUA)
de que armas nucleares estiveram nos espaccedilos territorial mariacutetimo e aeacutereo
japonecircs (KRISTENSEN 1999) A contestaccedilatildeo da eficaacutecia desse guarda-
chuva de proteccedilatildeo e a consequumlente discussatildeo quanto agrave conveniecircncia do
paiacutes ter sua forccedila nuclear proacutepria para defender-se de eventuais ataques eacute
tema recorrente na poliacutetica interna do Japatildeo que recrudesce sempre que
ocorrem tensotildees com a China (disputas territoriais por ilhas) e Coreacuteia do
Norte (testes nucleares e de miacutesseis de longo alcance)
No que concerne ao domiacutenio do ciclo nuclear e agrave geraccedilatildeo eleacutetrica nu-
clear apenas a Itaacutelia natildeo manteacutem atualmente atividades na aacuterea em virtude
de decisatildeo poliacutetica tomada (referendo popular em 1987) sob a forte influecircn-
cia emocional do acidente de Tchernobyl (1986) tendo sua uacuteltima usina nu-
clear sido desligada definitivamente em 1990 No contexto de uma crise poliacute-
tica interna do governo Berlusconi agravada pelo acidente de Fukushima a
retomada das atividades nucleares na Itaacutelia foi rejeitada por recente referen-
do popular em junho de 2011
Por lei de 2001 a Alemanha se comprometeu ao desligamento definiti-
vo de todas as suas usinas nucleares ateacute 2022 O Governo da Chanceler
Angela Merkel conseguiu aprovar no Bundestag nova lei que postergou tal
decisatildeo por 10 anos Essa mudanccedila deveu-se principalmente agraves dificulda-
des teacutecnicas que a Alemanha enfrenta para cumprir simultaneamente essa
decisatildeo poliacutetica e as metas de reduccedilatildeo de emissotildees de gases de efeito es-
tufa bem como manter uma razoaacutevel seguranccedila energeacutetica nacional mini-
mizando importaccedilotildees de eletricidade dos paiacuteses vizinhos e de combustiacuteveis
foacutesseis em especial gaacutes natural da Ruacutessia
Entretanto apoacutes o acidente de Fukushima (marccedilo de 2011) e tambeacutem
no contexto de uma crise poliacutetica interna ligada agrave proximidade de eleiccedilotildees
esse mesmo governo voltou atraacutes recentemente mantendo a data limite de
2022 Entretanto o governo alematildeo natildeo tem uma poliacutetica de abandono das
atividades ligadas ao ciclo do combustiacutevel nuclear nem de banimento de
armas nucleares de seu territoacuterio atitude essa no miacutenimo contraditoacuteria
Essas decisotildees poliacuteticas poreacutem natildeo impedem que Itaacutelia e Alemanha
importem significativas parcelas de seu consumo de eletricidade de paiacuteses
geradores de energia nuclear como Franccedila Eslovecircnia Hungria e Repuacuteblica
Tcheca
Economia e Energia ndash eampe 11
Note-se que tanto a Itaacutelia como a Alemanha estavam no caminho de
desistir da renuacutencia agrave geraccedilatildeo nuacutecleo-eleacutetrica quando ocorreu o acidente de
Fukushima num contexto de crise poliacutetica interna o que fez esses paiacuteses
reafirmarem sua posiccedilatildeo anterior de abandono das usinas nucleares
Na Tabela 4 estatildeo indicados os dados de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e
da participaccedilatildeo nuclear A tabela tambeacutem indica as reservas estimadas de
uracircnio dos paiacuteses (soacute satildeo indicadas as reservas relevantes do ponto de vis-
ta mundial) A posse de reservas de uracircnio eacute naturalmente um fator a ser
levado em conta nas decisotildees sobre a energia nuclear no Paiacutes
Tabela 4 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e participaccedilatildeo nuclear nos dez paiacuteses
de maior atividade econocircmica
Rank
PIB
PPPC
Paiacutes
Usinas Nucleares
em operaccedilatildeo
(+ em construccedilatildeo)
Potecircncia
Instalada
Mw(e)
Participa-
ccedilatildeo na Ge-
raccedilatildeo Eleacute-
trica
Reservas
Uracircnio
(ton de U)
1 EUA 104 (+1) 100747 20 339000
2 China 11 (+20) 8438 2 67900
3 Japatildeo 54 (+1) 46823 29 x
4 Iacutendia 18 (+5) 3987 3 72900
5 Alemanha 17
(em desativaccedilatildeo) 20480 28 x
6 Ruacutessia 31 (+9) 21743 17 545700
7 Reino
Unido 19 10137 16 x
8 Brasil 2 (+1) 1884 3 278400
9 Franccedila 59 (+1) 63260 74 x
10 Itaacutelia 4 (desativadas) - - -
Fonte (IAEA 2010)
Cabe ressaltar que Brasil Ruacutessia e EUA satildeo os uacutenicos paiacuteses do mun-
do que possuem grandes reservas de uracircnio domiacutenio tecnoloacutegico de todas
as etapas de produccedilatildeo do combustiacutevel nuclear e um parque de geraccedilatildeo eleacute-
trica nuclear em operaccedilatildeo Ruacutessia e EUA entretanto possuem capacidade
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industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
Bibliografia
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World Nuclear Association (Julho 2011) World Nuclear Power Reactors amp Uranium Requirements Consultado julho 2011 em httpwwwworld-nuclearorginforeactorshtml
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1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
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abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
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Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
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O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
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no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
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Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
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No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 2
Sumaacuterio
As dez maiores economias e a energia nuclear Reflexotildees para o futuro
do Brasil 3
Introduccedilatildeo 3
As maiores economias do mundo 4
Os dez mais e a energia nuclear 7
Conclusatildeo 12
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica em biorrefinarias a
plataforma sucroquiacutemica no mundo e no Brasil 14
Introduccedilatildeo 15
Conceito de Biorrefinaria 17
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos 18
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
21
Metodologia 22
Resultados 22
No Mundo 22
No Brasil 26
Referencias 31
Gripe americana e resfriado no Brasil 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
A crenccedila de que um resfriado nos EUA corresponde a uma gripe ou
pneumonia no Brasil natildeo eacute confirmada pela anaacutelises do comportamento do
crescimento econocircmico anual dos dois paiacuteses nos uacuteltimos oitenta anos
(19302010) com efeito natildeo parece existir uma correlaccedilatildeo entre as taxas de
crescimento dos dois paiacuteses nesse periacuteodo Uma anaacutelise preliminar por pe-
riacuteodos histoacutericos menores mostra que eacute possiacutevel identificar uma correlaccedilatildeo
positiva em alguns periacuteodos mas em boa parte do tempo a correlaccedilatildeo eacute
negativa como aconteceu nos uacuteltimos quinze anos
Economia e Energia ndash eampe 3
Texto para Discussatildeo
As dez maiores economias e a energia nuclear
Reflexotildees para o futuro do Brasil Carlos Feu Alvim1
Leonam dos Santos Guimaratildees2
Resumo
O artigo analisa as dez maiores economias mundiais nas quais se in-
clui o Brasil do ponto de vista da energia nuclear tanto com relaccedilatildeo ao do-
miacutenio do ciclo do combustiacutevel para a geraccedilatildeo de eletricidade quanto agrave posse
de armas nucleares Desses dez paiacuteses somente o Brasil natildeo possui armas
nucleares enquanto os demais paiacuteses ou as possuem ou compartilham es-
sas armas com aqueles que as possuem Neste contexto eacute mostrada a im-
portacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo nos usos paciacuteficos da energia
nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capacidade industrial instala-
da nos diversos setores a ela associados Assinala-se ainda a conveniecircncia
do Brasil manter a posiccedilatildeo de rejeitar o uso natildeo paciacutefico da energia nuclear
como estabelecido na Constituiccedilatildeo Brasileira e em vaacuterios acordos internacio-
nais firmados pelo Brasil
Palavras-chave Brasil energia nuclear armas nucleares ciclo do combus-
tiacutevel nuclear
Abstract
The article analyzes the ten largest world economies among which Bra-
zil is included from the nuclear energy point of view regarding both maste-
ring the nuclear fuel cycle for electricity generation and the possession of
nuclear weapons Of these ten countries Brazil is the only one that does not
possess nuclear weapon while the others do have them or share them with
those that have them In this context it is shown the strategic importance for
Brazil to maintain active the peaceful uses of nuclear energy expanding its
technologic mastering and installed industrial capacity in the different sectors
with it associated
Keywords Brazil nuclear energy nuclear weapons nuclear fuel cycle
1 - Editor da Revista Economia e Energia eampe httpecencom Foi o primeiro secretaacuterio bra-sileiro da ABACC - Agecircncia Brasileiro-Argentina de Contabilidade e Controle de Materiais Nucleares de 1992 a 2003
2 - Assistente do Diretor Presidente da Eletrobraacutes Eletronuclear SA e membro do Grupo Permanente de Assessoria em Energia Nuclear do Diretor-Geral da Agecircncia Internacional de Energia Atocircmica
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 4
O Brasil eacute a oitava maior economia mundial quando se usa o criteacuterio de
paridade de poder de compra (PPC) e a seacutetima economia quando se consi-
dera o criteacuterio do cacircmbio nominal Ambas as apuraccedilotildees satildeo do Fundo Mo-
netaacuterio Internacional para o ano de 2010 O primeiro criteacuterio representa me-
lhor o valor da produccedilatildeo dos paiacuteses e independe das poliacuteticas cambiais na-
cionais e de suas oscilaccedilotildees bruscas por problemas conjunturais De qual-
quer forma o Brasil estaacute para ambos os criteacuterios entre as oito maiores eco-
nomias mundiais
As maiores economias do mundo
Na Tabela 1 estatildeo indicadas as dez maiores economias pelos criteacuterios
de PPC e de cacircmbio nominal A tabela tambeacutem inclui o Canadaacute que eacute ape-
nas o 14deg na lista por paridade do poder de compra mas eacute o 9ordm PIB nominal
Esta tabela tambeacutem apresenta o PIB PPC per capita
Tabela 1 Dez maiores economias pelos criteacuterios de paridade de poder de compra (PPC) e cacircmbio nominal
PIB em PPC PIB NOMINAL PIB PPChab US$
bilhatildeo Rank Mundo
US$
bilhatildeo Rank Mundo
US$
hab Rank
EUA 14658 1 197 14658 1 233 47284 9
China 10086 2 136 5878 2 93 7519 94
Japatildeo 4309 3 58 5459 3 87 33805 24
Iacutendia 4060 4 55 1538 10 24 3339 129
Alemanha 2940 5 40 3316 4 53 36033 19
Ruacutessia 2223 6 30 1465 11 23 15837 52
Reino
Unido 2173 7 29 2247 6 36 34920 21
Brasil 2172 8 29 2090 7 33 11239 71
Franccedila 2145 9 29 2583 5 41 34077 23
Itaacutelia 1774 10 24 2055 8 33 29392 28
Canadaacute 1330 14 18 1574 9 25 39057 12
Mundo 74265 100 62909 100 10886
Fonte FMI 2010 (FMI in Wikipedia 2010)
Economia e Energia ndash eampe 5
A metodologia de paridade de poder de compra busca indicar o PIB a
preccedilos equivalentes nos EUA Por essa razatildeo os valores para esse paiacutes
satildeo idecircnticos nas duas listas Entre os dez maiores as posiccedilotildees relativas
variam muito para os dois criteacuterios sendo a maior variaccedilatildeo a da Iacutendia que
passa de deacutecimo para o quarto quando se considera a PPC
Na composiccedilatildeo da lista das dez maiores economias do mundo a Ruacutes-
sia substitui o Canadaacute quando se passa do cacircmbio nominal para a PPC A
posiccedilatildeo do Brasil varia muito pouco sendo o seacutetimo na lista do PIB ao cacircm-
bio nominal e oitavo praticamente empatado no seacutetimo lugar com o Reino
Unido pela paridade de poder de compra
A Figura 1 ilustra a posiccedilatildeo dos maiores paiacuteses em PIB medido em
PPC e valor nominal Os onze paiacuteses representados ocupam as dez primei-
ras posiccedilotildees no ranking mundial do PIB nominal ou em paridade de poder
de compra
Figura 1 As dez maiores economias mundiais em 2010 (PIB em PPC e Nominal)
Quando se usa o criteacuterio da renda per capita a lista incluiria em seu topo uma quantidade de pequenos paiacuteses ricos Dentre os maiores PIB os EUA ficam em 9deg lugar o Canadaacute em 12deg e a Alemanha em 19deg As demais maiores economias se encontram abaixo do 20ordm lugar
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
US$
bi
ano
PPC
Nominal
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 6
O Brasil que recentemente ultrapassou a limiar da meacutedia mundial de
PIB PPC per capita estaacute em 72deg lugar Note-se que a China estaacute em 94deg e a
Iacutendia em 129deg Apesar do baixo valor da renda per capita desses paiacuteses
isso natildeo reduz seu peso especiacutefico no comeacutercio internacional e ateacute mesmo o
reforccedila pelo potencial de mercado existente numa visatildeo de mais longo pra-
zo
Assim o Brasil jaacute ocupa hoje posiccedilatildeo dentre os ldquodez maisrdquo da economia
mundial sendo ainda o quinto paiacutes em termos de extensatildeo territorial e em
populaccedilatildeo conforme Tabela 2
Tabela 2 Posiccedilatildeo do Brasil no ranking de populaccedilatildeo e aacuterea
Populaccedilatildeo Superfiacutecie
mil hab Rank Mundo km2 Rank Mundo
EUA 313232 3 45 9826675 3 65
China 1336718 1 194 9596961 4 65
Japatildeo 126475 10 18 377915 61 03
Iacutendia 1189172 2 175 3287263 7 22
Alemanha 81471 16 12 357022 62 02
Ruacutessia 138739 9 21 17098242 1 115
Reino Uni-
do 62698 22 09 243610 79 02
Brasil 203429 5 28 8514877 5 57
Franccedila 65312 21 09 643801 42 04
Itaacutelia 61017 23 09 301340 71 02
Canadaacute 34039 37 05 9984670 2 67
Mundo 6922600 100 148680365 100
Fonte (CIA 2011)
Seus recursos naturais forccedila de trabalho e produccedilatildeo diversificada de
bens e serviccedilos permitem projetar a ascensatildeo futura do Brasil nessa lista
conforme vem sendo feito por alguns estudos econocircmicos internacionais As
projeccedilotildees de GOLDMAN SACHS 2007 colocam o Brasil na quarta posiccedilatildeo
de PIB PPC em 2050 conforme Figura 2
Economia e Energia ndash eampe 7
Figura 2 As dez maiores economias mundiais ateacute 2050 (PIB em PPC)
Fonte Goldman Sachs 2007
O fato de nossa economia estar entre as dez maiores do mundo ainda
natildeo foi incorporado agrave percepccedilatildeo dos brasileiros frente ao mundo mas jaacute eacute
um fato concreto nas relaccedilotildees internacionais
Antigamente tiacutenhamos aquela incocircmoda sensaccedilatildeo de que o Presidente
do Brasil era quase um intruso nas fotos das cuacutepulas mundiais Agora jaacute nos
acostumamos a isso e futuramente seratildeo os participantes do grupo deno-
minado G8 que vatildeo comeccedilar a sentir a falta de significado praacutetico de suas
reuniotildees com a ausecircncia de paiacuteses como China Brasil e Iacutendia Eacute provaacutevel
que isto jaacute esteja de fato ocorrendo
Os dez mais e a energia nuclear
O criteacuterio adotado para fixar os membros permanentes do Conselho
de Seguranccedila da ONU que possuem o poder de veto (EUA Ruacutessia China
Reino Unido e Franccedila) natildeo foi o peso relativo dos paiacuteses na economia na
populaccedilatildeo ou na superfiacutecie mundial foi o fato de serem os ldquovencedoresrdquo da
2ordf Guerra Mundial Num primeiro momento somente os EUA possuiacuteam ar-
0
10000
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no
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ido
Ale
man
ha
US$
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mamento nuclear Muito rapidamente poreacutem os demais ldquovencedoresrdquo ace-
deram agrave posse dessas armas (GUIMARAES 2010)
Isso se justificava pelo contexto histoacuterico em que esse criteacuterio foi adota-
do ou seja imediato poacutes-guerra e principalmente poacutes-Hiroshima e Nagasa-
ki Agrave eacutepoca e nas deacutecadas que se seguiram dominadas pela ideologia da
ldquoGuerra Friardquo e da ldquoMuacutetua Destruiccedilatildeo Garantidardquo (Mutual Assured Destructi-
on ndash MAD) o fator de peso relativo determinante era inequivocamente o
poder militar do qual as armas nucleares constituiacuteam fator fundamental de
assimetria de poder pela forccedila bruta
Hoje passados mais de 60 anos do fim da guerra a posse de arma-
mento nuclear e a persistente sobrevivecircncia da ideologia a ela associada
parece ser o uacutenico criteacuterio objetivo para a manutenccedilatildeo desse status quo
Felizmente a posse de armas nucleares e o proacuteprio poder militar vecircm
deixando de ser os determinantes baacutesicos da influecircncia dos paiacuteses no cenaacute-
rio mundial Os fatores econocircmicos se tornam cada vez mais determinantes
do que a posse de armamentos nucleares para medir o peso poliacutetico dos
paiacuteses
A ascensatildeo econocircmica da Alemanha e Japatildeo e em menor escala da
Itaacutelia e demais paiacuteses europeus destruiacutedos pela guerra foram os primeiros
sinais dessa mudanccedila ainda que mitigados pela ldquonuclearizaccedilatildeordquo da Franccedila
e Gratilde-Bretanha (e posteriormente da China) pela criaccedilatildeo da OTAN que
passou a permitir o ldquocompartilhamentordquo das armas nucleares entre seus
membros e pela abertura do ldquoguarda-chuvardquo de proteccedilatildeo nuclear americano
sobre o Japatildeo
Na Tabela 3 estatildeo indicados os dez maiores paiacuteses em termos de PIB
(em PPC) e sua situaccedilatildeo quanto agrave posse e o compartilhamento de armas
nucleares Eacute assinalada para o Japatildeo a existecircncia do ldquoguarda-chuvardquo de
proteccedilatildeo nuclear oferecido pelos EUA Tambeacutem eacute indicado na tabela o nuacute-
mero de reatores nucleares de pesquisa em operaccedilatildeo nesses paiacuteses que eacute
um indicador do niacutevel da atividade de desenvolvimento cientiacutefico e tecnoloacutegi-
co na aacuterea nuclear e da produccedilatildeo de radioisoacutetopos para usos meacutedicos e in-
dustriais
Economia e Energia ndash eampe 9
Rank PIB
PPPC Paiacutes
Armamento
Nuclear
Domiacutenio do
Ciclo de
Combustiacutevel
Reatores de
Pesquisa
em operaccedilatildeo
1 EUA Proacuteprio Sim 82
2 China Proacuteprio Sim 13
3 Japatildeo Guarda Chuva Sim 19
4 Iacutendia Proacuteprio Sim 5
5 Alemanha Compartilhado Sim 21
6 Ruacutessia Proacuteprio Sim 20
7 Reino Unido Proacuteprio Sim 9
8 Brasil Natildeo Sim 4
9 Franccedila Proacuteprio Sim 19
10 Itaacutelia Compartilhado Desativado 5
Tabela 3 Armamentos nucleares e domiacutenio do ciclo de combustiacutevel nos dez
paiacuteses de maior atividade econocircmica
Fontes (IAEA 2010) (World Nuclear Association 2011)
Dos dez maiores paiacuteses seis possuem armamento nuclear proacuteprio Ale-
manha e Itaacutelia satildeo membros da OTAN tendo armazenado em seus territoacute-
rios numerosos artefatos nucleares ldquocompartilhadosrdquo As condiccedilotildees detalha-
das de como se processa esse compartilhamento natildeo satildeo exatamente co-
nhecidas Sabe-se no entanto que por exemplo existem na Alemanha
aviotildees de combate Tornado da Forccedila Aeacuterea Alematilde (Luftwaffe) prontos para
sob comando da OTAN serem armados com artefatos nucleares
(KRISTENSEN 2005) Sabe-se ainda que cabe ao comandante da OTAN
ouvido o comando dos EUA junto agravequela organizaccedilatildeo a decisatildeo sobre o
uso do armamento nuclear compartilhado (GAO 2011)
O Japatildeo tem um acordo com os EUA que garante um ldquoguarda-chuvardquo
de proteccedilatildeo nuclear que implica a existecircncia de armas nucleares a uma dis-
tacircncia relativamente curta das potenciais ameaccedilas Isto faz crer na presenccedila
de armamento nuclear em embarcaccedilotildees e aeronaves em aacuteguas territoriais
japonesas senatildeo em seu proacuteprio solo nacional ainda que controlado pelos
americanos Ao menos no passado existem indiacutecios claros (documentos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 10
liberados em consequumlecircncia do Freedom of Information Act ndash FOIA dos EUA)
de que armas nucleares estiveram nos espaccedilos territorial mariacutetimo e aeacutereo
japonecircs (KRISTENSEN 1999) A contestaccedilatildeo da eficaacutecia desse guarda-
chuva de proteccedilatildeo e a consequumlente discussatildeo quanto agrave conveniecircncia do
paiacutes ter sua forccedila nuclear proacutepria para defender-se de eventuais ataques eacute
tema recorrente na poliacutetica interna do Japatildeo que recrudesce sempre que
ocorrem tensotildees com a China (disputas territoriais por ilhas) e Coreacuteia do
Norte (testes nucleares e de miacutesseis de longo alcance)
No que concerne ao domiacutenio do ciclo nuclear e agrave geraccedilatildeo eleacutetrica nu-
clear apenas a Itaacutelia natildeo manteacutem atualmente atividades na aacuterea em virtude
de decisatildeo poliacutetica tomada (referendo popular em 1987) sob a forte influecircn-
cia emocional do acidente de Tchernobyl (1986) tendo sua uacuteltima usina nu-
clear sido desligada definitivamente em 1990 No contexto de uma crise poliacute-
tica interna do governo Berlusconi agravada pelo acidente de Fukushima a
retomada das atividades nucleares na Itaacutelia foi rejeitada por recente referen-
do popular em junho de 2011
Por lei de 2001 a Alemanha se comprometeu ao desligamento definiti-
vo de todas as suas usinas nucleares ateacute 2022 O Governo da Chanceler
Angela Merkel conseguiu aprovar no Bundestag nova lei que postergou tal
decisatildeo por 10 anos Essa mudanccedila deveu-se principalmente agraves dificulda-
des teacutecnicas que a Alemanha enfrenta para cumprir simultaneamente essa
decisatildeo poliacutetica e as metas de reduccedilatildeo de emissotildees de gases de efeito es-
tufa bem como manter uma razoaacutevel seguranccedila energeacutetica nacional mini-
mizando importaccedilotildees de eletricidade dos paiacuteses vizinhos e de combustiacuteveis
foacutesseis em especial gaacutes natural da Ruacutessia
Entretanto apoacutes o acidente de Fukushima (marccedilo de 2011) e tambeacutem
no contexto de uma crise poliacutetica interna ligada agrave proximidade de eleiccedilotildees
esse mesmo governo voltou atraacutes recentemente mantendo a data limite de
2022 Entretanto o governo alematildeo natildeo tem uma poliacutetica de abandono das
atividades ligadas ao ciclo do combustiacutevel nuclear nem de banimento de
armas nucleares de seu territoacuterio atitude essa no miacutenimo contraditoacuteria
Essas decisotildees poliacuteticas poreacutem natildeo impedem que Itaacutelia e Alemanha
importem significativas parcelas de seu consumo de eletricidade de paiacuteses
geradores de energia nuclear como Franccedila Eslovecircnia Hungria e Repuacuteblica
Tcheca
Economia e Energia ndash eampe 11
Note-se que tanto a Itaacutelia como a Alemanha estavam no caminho de
desistir da renuacutencia agrave geraccedilatildeo nuacutecleo-eleacutetrica quando ocorreu o acidente de
Fukushima num contexto de crise poliacutetica interna o que fez esses paiacuteses
reafirmarem sua posiccedilatildeo anterior de abandono das usinas nucleares
Na Tabela 4 estatildeo indicados os dados de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e
da participaccedilatildeo nuclear A tabela tambeacutem indica as reservas estimadas de
uracircnio dos paiacuteses (soacute satildeo indicadas as reservas relevantes do ponto de vis-
ta mundial) A posse de reservas de uracircnio eacute naturalmente um fator a ser
levado em conta nas decisotildees sobre a energia nuclear no Paiacutes
Tabela 4 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e participaccedilatildeo nuclear nos dez paiacuteses
de maior atividade econocircmica
Rank
PIB
PPPC
Paiacutes
Usinas Nucleares
em operaccedilatildeo
(+ em construccedilatildeo)
Potecircncia
Instalada
Mw(e)
Participa-
ccedilatildeo na Ge-
raccedilatildeo Eleacute-
trica
Reservas
Uracircnio
(ton de U)
1 EUA 104 (+1) 100747 20 339000
2 China 11 (+20) 8438 2 67900
3 Japatildeo 54 (+1) 46823 29 x
4 Iacutendia 18 (+5) 3987 3 72900
5 Alemanha 17
(em desativaccedilatildeo) 20480 28 x
6 Ruacutessia 31 (+9) 21743 17 545700
7 Reino
Unido 19 10137 16 x
8 Brasil 2 (+1) 1884 3 278400
9 Franccedila 59 (+1) 63260 74 x
10 Itaacutelia 4 (desativadas) - - -
Fonte (IAEA 2010)
Cabe ressaltar que Brasil Ruacutessia e EUA satildeo os uacutenicos paiacuteses do mun-
do que possuem grandes reservas de uracircnio domiacutenio tecnoloacutegico de todas
as etapas de produccedilatildeo do combustiacutevel nuclear e um parque de geraccedilatildeo eleacute-
trica nuclear em operaccedilatildeo Ruacutessia e EUA entretanto possuem capacidade
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 12
industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
Bibliografia
CIA The World Fact Book Consultado em Julho de 2011 em httpwwwciagov
FMI citado na Wikipedia (2010) consultado Junho 2011 disponiacutevel em httpenmwikipediaorg
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GUIMARAES L S A (contra) Ameaccedila Nuclear in Revista Mariacutetima Brasileira vol 130 seacuterie 0406 maio de 2010
GAO (May 2011) NUCLEAR WEAPONS- DOD and NNSA Need to Better Manage Scope of Future Refurbishments and Risks to Maintaining US Commitments to NA-TO Washington - DC - USA United States Government Accountability Office dispo-niacutevel em httpwwwgaogovproductsGAO-11-387
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World Nuclear Association (Julho 2011) World Nuclear Power Reactors amp Uranium Requirements Consultado julho 2011 em httpwwwworld-nuclearorginforeactorshtml
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1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
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O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 3
Texto para Discussatildeo
As dez maiores economias e a energia nuclear
Reflexotildees para o futuro do Brasil Carlos Feu Alvim1
Leonam dos Santos Guimaratildees2
Resumo
O artigo analisa as dez maiores economias mundiais nas quais se in-
clui o Brasil do ponto de vista da energia nuclear tanto com relaccedilatildeo ao do-
miacutenio do ciclo do combustiacutevel para a geraccedilatildeo de eletricidade quanto agrave posse
de armas nucleares Desses dez paiacuteses somente o Brasil natildeo possui armas
nucleares enquanto os demais paiacuteses ou as possuem ou compartilham es-
sas armas com aqueles que as possuem Neste contexto eacute mostrada a im-
portacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo nos usos paciacuteficos da energia
nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capacidade industrial instala-
da nos diversos setores a ela associados Assinala-se ainda a conveniecircncia
do Brasil manter a posiccedilatildeo de rejeitar o uso natildeo paciacutefico da energia nuclear
como estabelecido na Constituiccedilatildeo Brasileira e em vaacuterios acordos internacio-
nais firmados pelo Brasil
Palavras-chave Brasil energia nuclear armas nucleares ciclo do combus-
tiacutevel nuclear
Abstract
The article analyzes the ten largest world economies among which Bra-
zil is included from the nuclear energy point of view regarding both maste-
ring the nuclear fuel cycle for electricity generation and the possession of
nuclear weapons Of these ten countries Brazil is the only one that does not
possess nuclear weapon while the others do have them or share them with
those that have them In this context it is shown the strategic importance for
Brazil to maintain active the peaceful uses of nuclear energy expanding its
technologic mastering and installed industrial capacity in the different sectors
with it associated
Keywords Brazil nuclear energy nuclear weapons nuclear fuel cycle
1 - Editor da Revista Economia e Energia eampe httpecencom Foi o primeiro secretaacuterio bra-sileiro da ABACC - Agecircncia Brasileiro-Argentina de Contabilidade e Controle de Materiais Nucleares de 1992 a 2003
2 - Assistente do Diretor Presidente da Eletrobraacutes Eletronuclear SA e membro do Grupo Permanente de Assessoria em Energia Nuclear do Diretor-Geral da Agecircncia Internacional de Energia Atocircmica
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 4
O Brasil eacute a oitava maior economia mundial quando se usa o criteacuterio de
paridade de poder de compra (PPC) e a seacutetima economia quando se consi-
dera o criteacuterio do cacircmbio nominal Ambas as apuraccedilotildees satildeo do Fundo Mo-
netaacuterio Internacional para o ano de 2010 O primeiro criteacuterio representa me-
lhor o valor da produccedilatildeo dos paiacuteses e independe das poliacuteticas cambiais na-
cionais e de suas oscilaccedilotildees bruscas por problemas conjunturais De qual-
quer forma o Brasil estaacute para ambos os criteacuterios entre as oito maiores eco-
nomias mundiais
As maiores economias do mundo
Na Tabela 1 estatildeo indicadas as dez maiores economias pelos criteacuterios
de PPC e de cacircmbio nominal A tabela tambeacutem inclui o Canadaacute que eacute ape-
nas o 14deg na lista por paridade do poder de compra mas eacute o 9ordm PIB nominal
Esta tabela tambeacutem apresenta o PIB PPC per capita
Tabela 1 Dez maiores economias pelos criteacuterios de paridade de poder de compra (PPC) e cacircmbio nominal
PIB em PPC PIB NOMINAL PIB PPChab US$
bilhatildeo Rank Mundo
US$
bilhatildeo Rank Mundo
US$
hab Rank
EUA 14658 1 197 14658 1 233 47284 9
China 10086 2 136 5878 2 93 7519 94
Japatildeo 4309 3 58 5459 3 87 33805 24
Iacutendia 4060 4 55 1538 10 24 3339 129
Alemanha 2940 5 40 3316 4 53 36033 19
Ruacutessia 2223 6 30 1465 11 23 15837 52
Reino
Unido 2173 7 29 2247 6 36 34920 21
Brasil 2172 8 29 2090 7 33 11239 71
Franccedila 2145 9 29 2583 5 41 34077 23
Itaacutelia 1774 10 24 2055 8 33 29392 28
Canadaacute 1330 14 18 1574 9 25 39057 12
Mundo 74265 100 62909 100 10886
Fonte FMI 2010 (FMI in Wikipedia 2010)
Economia e Energia ndash eampe 5
A metodologia de paridade de poder de compra busca indicar o PIB a
preccedilos equivalentes nos EUA Por essa razatildeo os valores para esse paiacutes
satildeo idecircnticos nas duas listas Entre os dez maiores as posiccedilotildees relativas
variam muito para os dois criteacuterios sendo a maior variaccedilatildeo a da Iacutendia que
passa de deacutecimo para o quarto quando se considera a PPC
Na composiccedilatildeo da lista das dez maiores economias do mundo a Ruacutes-
sia substitui o Canadaacute quando se passa do cacircmbio nominal para a PPC A
posiccedilatildeo do Brasil varia muito pouco sendo o seacutetimo na lista do PIB ao cacircm-
bio nominal e oitavo praticamente empatado no seacutetimo lugar com o Reino
Unido pela paridade de poder de compra
A Figura 1 ilustra a posiccedilatildeo dos maiores paiacuteses em PIB medido em
PPC e valor nominal Os onze paiacuteses representados ocupam as dez primei-
ras posiccedilotildees no ranking mundial do PIB nominal ou em paridade de poder
de compra
Figura 1 As dez maiores economias mundiais em 2010 (PIB em PPC e Nominal)
Quando se usa o criteacuterio da renda per capita a lista incluiria em seu topo uma quantidade de pequenos paiacuteses ricos Dentre os maiores PIB os EUA ficam em 9deg lugar o Canadaacute em 12deg e a Alemanha em 19deg As demais maiores economias se encontram abaixo do 20ordm lugar
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
US$
bi
ano
PPC
Nominal
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O Brasil que recentemente ultrapassou a limiar da meacutedia mundial de
PIB PPC per capita estaacute em 72deg lugar Note-se que a China estaacute em 94deg e a
Iacutendia em 129deg Apesar do baixo valor da renda per capita desses paiacuteses
isso natildeo reduz seu peso especiacutefico no comeacutercio internacional e ateacute mesmo o
reforccedila pelo potencial de mercado existente numa visatildeo de mais longo pra-
zo
Assim o Brasil jaacute ocupa hoje posiccedilatildeo dentre os ldquodez maisrdquo da economia
mundial sendo ainda o quinto paiacutes em termos de extensatildeo territorial e em
populaccedilatildeo conforme Tabela 2
Tabela 2 Posiccedilatildeo do Brasil no ranking de populaccedilatildeo e aacuterea
Populaccedilatildeo Superfiacutecie
mil hab Rank Mundo km2 Rank Mundo
EUA 313232 3 45 9826675 3 65
China 1336718 1 194 9596961 4 65
Japatildeo 126475 10 18 377915 61 03
Iacutendia 1189172 2 175 3287263 7 22
Alemanha 81471 16 12 357022 62 02
Ruacutessia 138739 9 21 17098242 1 115
Reino Uni-
do 62698 22 09 243610 79 02
Brasil 203429 5 28 8514877 5 57
Franccedila 65312 21 09 643801 42 04
Itaacutelia 61017 23 09 301340 71 02
Canadaacute 34039 37 05 9984670 2 67
Mundo 6922600 100 148680365 100
Fonte (CIA 2011)
Seus recursos naturais forccedila de trabalho e produccedilatildeo diversificada de
bens e serviccedilos permitem projetar a ascensatildeo futura do Brasil nessa lista
conforme vem sendo feito por alguns estudos econocircmicos internacionais As
projeccedilotildees de GOLDMAN SACHS 2007 colocam o Brasil na quarta posiccedilatildeo
de PIB PPC em 2050 conforme Figura 2
Economia e Energia ndash eampe 7
Figura 2 As dez maiores economias mundiais ateacute 2050 (PIB em PPC)
Fonte Goldman Sachs 2007
O fato de nossa economia estar entre as dez maiores do mundo ainda
natildeo foi incorporado agrave percepccedilatildeo dos brasileiros frente ao mundo mas jaacute eacute
um fato concreto nas relaccedilotildees internacionais
Antigamente tiacutenhamos aquela incocircmoda sensaccedilatildeo de que o Presidente
do Brasil era quase um intruso nas fotos das cuacutepulas mundiais Agora jaacute nos
acostumamos a isso e futuramente seratildeo os participantes do grupo deno-
minado G8 que vatildeo comeccedilar a sentir a falta de significado praacutetico de suas
reuniotildees com a ausecircncia de paiacuteses como China Brasil e Iacutendia Eacute provaacutevel
que isto jaacute esteja de fato ocorrendo
Os dez mais e a energia nuclear
O criteacuterio adotado para fixar os membros permanentes do Conselho
de Seguranccedila da ONU que possuem o poder de veto (EUA Ruacutessia China
Reino Unido e Franccedila) natildeo foi o peso relativo dos paiacuteses na economia na
populaccedilatildeo ou na superfiacutecie mundial foi o fato de serem os ldquovencedoresrdquo da
2ordf Guerra Mundial Num primeiro momento somente os EUA possuiacuteam ar-
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
Ch
ina
EUA
Iacutend
ia
Bra
sil
Meacutex
ico
Ru
ssia
Ind
on
eacutesia
Jap
atildeo
Rei
no
Un
ido
Ale
man
ha
US$
bi
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 8
mamento nuclear Muito rapidamente poreacutem os demais ldquovencedoresrdquo ace-
deram agrave posse dessas armas (GUIMARAES 2010)
Isso se justificava pelo contexto histoacuterico em que esse criteacuterio foi adota-
do ou seja imediato poacutes-guerra e principalmente poacutes-Hiroshima e Nagasa-
ki Agrave eacutepoca e nas deacutecadas que se seguiram dominadas pela ideologia da
ldquoGuerra Friardquo e da ldquoMuacutetua Destruiccedilatildeo Garantidardquo (Mutual Assured Destructi-
on ndash MAD) o fator de peso relativo determinante era inequivocamente o
poder militar do qual as armas nucleares constituiacuteam fator fundamental de
assimetria de poder pela forccedila bruta
Hoje passados mais de 60 anos do fim da guerra a posse de arma-
mento nuclear e a persistente sobrevivecircncia da ideologia a ela associada
parece ser o uacutenico criteacuterio objetivo para a manutenccedilatildeo desse status quo
Felizmente a posse de armas nucleares e o proacuteprio poder militar vecircm
deixando de ser os determinantes baacutesicos da influecircncia dos paiacuteses no cenaacute-
rio mundial Os fatores econocircmicos se tornam cada vez mais determinantes
do que a posse de armamentos nucleares para medir o peso poliacutetico dos
paiacuteses
A ascensatildeo econocircmica da Alemanha e Japatildeo e em menor escala da
Itaacutelia e demais paiacuteses europeus destruiacutedos pela guerra foram os primeiros
sinais dessa mudanccedila ainda que mitigados pela ldquonuclearizaccedilatildeordquo da Franccedila
e Gratilde-Bretanha (e posteriormente da China) pela criaccedilatildeo da OTAN que
passou a permitir o ldquocompartilhamentordquo das armas nucleares entre seus
membros e pela abertura do ldquoguarda-chuvardquo de proteccedilatildeo nuclear americano
sobre o Japatildeo
Na Tabela 3 estatildeo indicados os dez maiores paiacuteses em termos de PIB
(em PPC) e sua situaccedilatildeo quanto agrave posse e o compartilhamento de armas
nucleares Eacute assinalada para o Japatildeo a existecircncia do ldquoguarda-chuvardquo de
proteccedilatildeo nuclear oferecido pelos EUA Tambeacutem eacute indicado na tabela o nuacute-
mero de reatores nucleares de pesquisa em operaccedilatildeo nesses paiacuteses que eacute
um indicador do niacutevel da atividade de desenvolvimento cientiacutefico e tecnoloacutegi-
co na aacuterea nuclear e da produccedilatildeo de radioisoacutetopos para usos meacutedicos e in-
dustriais
Economia e Energia ndash eampe 9
Rank PIB
PPPC Paiacutes
Armamento
Nuclear
Domiacutenio do
Ciclo de
Combustiacutevel
Reatores de
Pesquisa
em operaccedilatildeo
1 EUA Proacuteprio Sim 82
2 China Proacuteprio Sim 13
3 Japatildeo Guarda Chuva Sim 19
4 Iacutendia Proacuteprio Sim 5
5 Alemanha Compartilhado Sim 21
6 Ruacutessia Proacuteprio Sim 20
7 Reino Unido Proacuteprio Sim 9
8 Brasil Natildeo Sim 4
9 Franccedila Proacuteprio Sim 19
10 Itaacutelia Compartilhado Desativado 5
Tabela 3 Armamentos nucleares e domiacutenio do ciclo de combustiacutevel nos dez
paiacuteses de maior atividade econocircmica
Fontes (IAEA 2010) (World Nuclear Association 2011)
Dos dez maiores paiacuteses seis possuem armamento nuclear proacuteprio Ale-
manha e Itaacutelia satildeo membros da OTAN tendo armazenado em seus territoacute-
rios numerosos artefatos nucleares ldquocompartilhadosrdquo As condiccedilotildees detalha-
das de como se processa esse compartilhamento natildeo satildeo exatamente co-
nhecidas Sabe-se no entanto que por exemplo existem na Alemanha
aviotildees de combate Tornado da Forccedila Aeacuterea Alematilde (Luftwaffe) prontos para
sob comando da OTAN serem armados com artefatos nucleares
(KRISTENSEN 2005) Sabe-se ainda que cabe ao comandante da OTAN
ouvido o comando dos EUA junto agravequela organizaccedilatildeo a decisatildeo sobre o
uso do armamento nuclear compartilhado (GAO 2011)
O Japatildeo tem um acordo com os EUA que garante um ldquoguarda-chuvardquo
de proteccedilatildeo nuclear que implica a existecircncia de armas nucleares a uma dis-
tacircncia relativamente curta das potenciais ameaccedilas Isto faz crer na presenccedila
de armamento nuclear em embarcaccedilotildees e aeronaves em aacuteguas territoriais
japonesas senatildeo em seu proacuteprio solo nacional ainda que controlado pelos
americanos Ao menos no passado existem indiacutecios claros (documentos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 10
liberados em consequumlecircncia do Freedom of Information Act ndash FOIA dos EUA)
de que armas nucleares estiveram nos espaccedilos territorial mariacutetimo e aeacutereo
japonecircs (KRISTENSEN 1999) A contestaccedilatildeo da eficaacutecia desse guarda-
chuva de proteccedilatildeo e a consequumlente discussatildeo quanto agrave conveniecircncia do
paiacutes ter sua forccedila nuclear proacutepria para defender-se de eventuais ataques eacute
tema recorrente na poliacutetica interna do Japatildeo que recrudesce sempre que
ocorrem tensotildees com a China (disputas territoriais por ilhas) e Coreacuteia do
Norte (testes nucleares e de miacutesseis de longo alcance)
No que concerne ao domiacutenio do ciclo nuclear e agrave geraccedilatildeo eleacutetrica nu-
clear apenas a Itaacutelia natildeo manteacutem atualmente atividades na aacuterea em virtude
de decisatildeo poliacutetica tomada (referendo popular em 1987) sob a forte influecircn-
cia emocional do acidente de Tchernobyl (1986) tendo sua uacuteltima usina nu-
clear sido desligada definitivamente em 1990 No contexto de uma crise poliacute-
tica interna do governo Berlusconi agravada pelo acidente de Fukushima a
retomada das atividades nucleares na Itaacutelia foi rejeitada por recente referen-
do popular em junho de 2011
Por lei de 2001 a Alemanha se comprometeu ao desligamento definiti-
vo de todas as suas usinas nucleares ateacute 2022 O Governo da Chanceler
Angela Merkel conseguiu aprovar no Bundestag nova lei que postergou tal
decisatildeo por 10 anos Essa mudanccedila deveu-se principalmente agraves dificulda-
des teacutecnicas que a Alemanha enfrenta para cumprir simultaneamente essa
decisatildeo poliacutetica e as metas de reduccedilatildeo de emissotildees de gases de efeito es-
tufa bem como manter uma razoaacutevel seguranccedila energeacutetica nacional mini-
mizando importaccedilotildees de eletricidade dos paiacuteses vizinhos e de combustiacuteveis
foacutesseis em especial gaacutes natural da Ruacutessia
Entretanto apoacutes o acidente de Fukushima (marccedilo de 2011) e tambeacutem
no contexto de uma crise poliacutetica interna ligada agrave proximidade de eleiccedilotildees
esse mesmo governo voltou atraacutes recentemente mantendo a data limite de
2022 Entretanto o governo alematildeo natildeo tem uma poliacutetica de abandono das
atividades ligadas ao ciclo do combustiacutevel nuclear nem de banimento de
armas nucleares de seu territoacuterio atitude essa no miacutenimo contraditoacuteria
Essas decisotildees poliacuteticas poreacutem natildeo impedem que Itaacutelia e Alemanha
importem significativas parcelas de seu consumo de eletricidade de paiacuteses
geradores de energia nuclear como Franccedila Eslovecircnia Hungria e Repuacuteblica
Tcheca
Economia e Energia ndash eampe 11
Note-se que tanto a Itaacutelia como a Alemanha estavam no caminho de
desistir da renuacutencia agrave geraccedilatildeo nuacutecleo-eleacutetrica quando ocorreu o acidente de
Fukushima num contexto de crise poliacutetica interna o que fez esses paiacuteses
reafirmarem sua posiccedilatildeo anterior de abandono das usinas nucleares
Na Tabela 4 estatildeo indicados os dados de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e
da participaccedilatildeo nuclear A tabela tambeacutem indica as reservas estimadas de
uracircnio dos paiacuteses (soacute satildeo indicadas as reservas relevantes do ponto de vis-
ta mundial) A posse de reservas de uracircnio eacute naturalmente um fator a ser
levado em conta nas decisotildees sobre a energia nuclear no Paiacutes
Tabela 4 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e participaccedilatildeo nuclear nos dez paiacuteses
de maior atividade econocircmica
Rank
PIB
PPPC
Paiacutes
Usinas Nucleares
em operaccedilatildeo
(+ em construccedilatildeo)
Potecircncia
Instalada
Mw(e)
Participa-
ccedilatildeo na Ge-
raccedilatildeo Eleacute-
trica
Reservas
Uracircnio
(ton de U)
1 EUA 104 (+1) 100747 20 339000
2 China 11 (+20) 8438 2 67900
3 Japatildeo 54 (+1) 46823 29 x
4 Iacutendia 18 (+5) 3987 3 72900
5 Alemanha 17
(em desativaccedilatildeo) 20480 28 x
6 Ruacutessia 31 (+9) 21743 17 545700
7 Reino
Unido 19 10137 16 x
8 Brasil 2 (+1) 1884 3 278400
9 Franccedila 59 (+1) 63260 74 x
10 Itaacutelia 4 (desativadas) - - -
Fonte (IAEA 2010)
Cabe ressaltar que Brasil Ruacutessia e EUA satildeo os uacutenicos paiacuteses do mun-
do que possuem grandes reservas de uracircnio domiacutenio tecnoloacutegico de todas
as etapas de produccedilatildeo do combustiacutevel nuclear e um parque de geraccedilatildeo eleacute-
trica nuclear em operaccedilatildeo Ruacutessia e EUA entretanto possuem capacidade
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 12
industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
Bibliografia
CIA The World Fact Book Consultado em Julho de 2011 em httpwwwciagov
FMI citado na Wikipedia (2010) consultado Junho 2011 disponiacutevel em httpenmwikipediaorg
GOLDMAN SACHS BRICS AND BEYOND - study of BRIC and N11 nations Novembro 2007 disponiacutevel em httpwww2goldmansachscomideasbricsbookBRIC-Fullpdf
GUIMARAES L S A (contra) Ameaccedila Nuclear in Revista Mariacutetima Brasileira vol 130 seacuterie 0406 maio de 2010
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 14
1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
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No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 4
O Brasil eacute a oitava maior economia mundial quando se usa o criteacuterio de
paridade de poder de compra (PPC) e a seacutetima economia quando se consi-
dera o criteacuterio do cacircmbio nominal Ambas as apuraccedilotildees satildeo do Fundo Mo-
netaacuterio Internacional para o ano de 2010 O primeiro criteacuterio representa me-
lhor o valor da produccedilatildeo dos paiacuteses e independe das poliacuteticas cambiais na-
cionais e de suas oscilaccedilotildees bruscas por problemas conjunturais De qual-
quer forma o Brasil estaacute para ambos os criteacuterios entre as oito maiores eco-
nomias mundiais
As maiores economias do mundo
Na Tabela 1 estatildeo indicadas as dez maiores economias pelos criteacuterios
de PPC e de cacircmbio nominal A tabela tambeacutem inclui o Canadaacute que eacute ape-
nas o 14deg na lista por paridade do poder de compra mas eacute o 9ordm PIB nominal
Esta tabela tambeacutem apresenta o PIB PPC per capita
Tabela 1 Dez maiores economias pelos criteacuterios de paridade de poder de compra (PPC) e cacircmbio nominal
PIB em PPC PIB NOMINAL PIB PPChab US$
bilhatildeo Rank Mundo
US$
bilhatildeo Rank Mundo
US$
hab Rank
EUA 14658 1 197 14658 1 233 47284 9
China 10086 2 136 5878 2 93 7519 94
Japatildeo 4309 3 58 5459 3 87 33805 24
Iacutendia 4060 4 55 1538 10 24 3339 129
Alemanha 2940 5 40 3316 4 53 36033 19
Ruacutessia 2223 6 30 1465 11 23 15837 52
Reino
Unido 2173 7 29 2247 6 36 34920 21
Brasil 2172 8 29 2090 7 33 11239 71
Franccedila 2145 9 29 2583 5 41 34077 23
Itaacutelia 1774 10 24 2055 8 33 29392 28
Canadaacute 1330 14 18 1574 9 25 39057 12
Mundo 74265 100 62909 100 10886
Fonte FMI 2010 (FMI in Wikipedia 2010)
Economia e Energia ndash eampe 5
A metodologia de paridade de poder de compra busca indicar o PIB a
preccedilos equivalentes nos EUA Por essa razatildeo os valores para esse paiacutes
satildeo idecircnticos nas duas listas Entre os dez maiores as posiccedilotildees relativas
variam muito para os dois criteacuterios sendo a maior variaccedilatildeo a da Iacutendia que
passa de deacutecimo para o quarto quando se considera a PPC
Na composiccedilatildeo da lista das dez maiores economias do mundo a Ruacutes-
sia substitui o Canadaacute quando se passa do cacircmbio nominal para a PPC A
posiccedilatildeo do Brasil varia muito pouco sendo o seacutetimo na lista do PIB ao cacircm-
bio nominal e oitavo praticamente empatado no seacutetimo lugar com o Reino
Unido pela paridade de poder de compra
A Figura 1 ilustra a posiccedilatildeo dos maiores paiacuteses em PIB medido em
PPC e valor nominal Os onze paiacuteses representados ocupam as dez primei-
ras posiccedilotildees no ranking mundial do PIB nominal ou em paridade de poder
de compra
Figura 1 As dez maiores economias mundiais em 2010 (PIB em PPC e Nominal)
Quando se usa o criteacuterio da renda per capita a lista incluiria em seu topo uma quantidade de pequenos paiacuteses ricos Dentre os maiores PIB os EUA ficam em 9deg lugar o Canadaacute em 12deg e a Alemanha em 19deg As demais maiores economias se encontram abaixo do 20ordm lugar
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
US$
bi
ano
PPC
Nominal
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 6
O Brasil que recentemente ultrapassou a limiar da meacutedia mundial de
PIB PPC per capita estaacute em 72deg lugar Note-se que a China estaacute em 94deg e a
Iacutendia em 129deg Apesar do baixo valor da renda per capita desses paiacuteses
isso natildeo reduz seu peso especiacutefico no comeacutercio internacional e ateacute mesmo o
reforccedila pelo potencial de mercado existente numa visatildeo de mais longo pra-
zo
Assim o Brasil jaacute ocupa hoje posiccedilatildeo dentre os ldquodez maisrdquo da economia
mundial sendo ainda o quinto paiacutes em termos de extensatildeo territorial e em
populaccedilatildeo conforme Tabela 2
Tabela 2 Posiccedilatildeo do Brasil no ranking de populaccedilatildeo e aacuterea
Populaccedilatildeo Superfiacutecie
mil hab Rank Mundo km2 Rank Mundo
EUA 313232 3 45 9826675 3 65
China 1336718 1 194 9596961 4 65
Japatildeo 126475 10 18 377915 61 03
Iacutendia 1189172 2 175 3287263 7 22
Alemanha 81471 16 12 357022 62 02
Ruacutessia 138739 9 21 17098242 1 115
Reino Uni-
do 62698 22 09 243610 79 02
Brasil 203429 5 28 8514877 5 57
Franccedila 65312 21 09 643801 42 04
Itaacutelia 61017 23 09 301340 71 02
Canadaacute 34039 37 05 9984670 2 67
Mundo 6922600 100 148680365 100
Fonte (CIA 2011)
Seus recursos naturais forccedila de trabalho e produccedilatildeo diversificada de
bens e serviccedilos permitem projetar a ascensatildeo futura do Brasil nessa lista
conforme vem sendo feito por alguns estudos econocircmicos internacionais As
projeccedilotildees de GOLDMAN SACHS 2007 colocam o Brasil na quarta posiccedilatildeo
de PIB PPC em 2050 conforme Figura 2
Economia e Energia ndash eampe 7
Figura 2 As dez maiores economias mundiais ateacute 2050 (PIB em PPC)
Fonte Goldman Sachs 2007
O fato de nossa economia estar entre as dez maiores do mundo ainda
natildeo foi incorporado agrave percepccedilatildeo dos brasileiros frente ao mundo mas jaacute eacute
um fato concreto nas relaccedilotildees internacionais
Antigamente tiacutenhamos aquela incocircmoda sensaccedilatildeo de que o Presidente
do Brasil era quase um intruso nas fotos das cuacutepulas mundiais Agora jaacute nos
acostumamos a isso e futuramente seratildeo os participantes do grupo deno-
minado G8 que vatildeo comeccedilar a sentir a falta de significado praacutetico de suas
reuniotildees com a ausecircncia de paiacuteses como China Brasil e Iacutendia Eacute provaacutevel
que isto jaacute esteja de fato ocorrendo
Os dez mais e a energia nuclear
O criteacuterio adotado para fixar os membros permanentes do Conselho
de Seguranccedila da ONU que possuem o poder de veto (EUA Ruacutessia China
Reino Unido e Franccedila) natildeo foi o peso relativo dos paiacuteses na economia na
populaccedilatildeo ou na superfiacutecie mundial foi o fato de serem os ldquovencedoresrdquo da
2ordf Guerra Mundial Num primeiro momento somente os EUA possuiacuteam ar-
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
Ch
ina
EUA
Iacutend
ia
Bra
sil
Meacutex
ico
Ru
ssia
Ind
on
eacutesia
Jap
atildeo
Rei
no
Un
ido
Ale
man
ha
US$
bi
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 8
mamento nuclear Muito rapidamente poreacutem os demais ldquovencedoresrdquo ace-
deram agrave posse dessas armas (GUIMARAES 2010)
Isso se justificava pelo contexto histoacuterico em que esse criteacuterio foi adota-
do ou seja imediato poacutes-guerra e principalmente poacutes-Hiroshima e Nagasa-
ki Agrave eacutepoca e nas deacutecadas que se seguiram dominadas pela ideologia da
ldquoGuerra Friardquo e da ldquoMuacutetua Destruiccedilatildeo Garantidardquo (Mutual Assured Destructi-
on ndash MAD) o fator de peso relativo determinante era inequivocamente o
poder militar do qual as armas nucleares constituiacuteam fator fundamental de
assimetria de poder pela forccedila bruta
Hoje passados mais de 60 anos do fim da guerra a posse de arma-
mento nuclear e a persistente sobrevivecircncia da ideologia a ela associada
parece ser o uacutenico criteacuterio objetivo para a manutenccedilatildeo desse status quo
Felizmente a posse de armas nucleares e o proacuteprio poder militar vecircm
deixando de ser os determinantes baacutesicos da influecircncia dos paiacuteses no cenaacute-
rio mundial Os fatores econocircmicos se tornam cada vez mais determinantes
do que a posse de armamentos nucleares para medir o peso poliacutetico dos
paiacuteses
A ascensatildeo econocircmica da Alemanha e Japatildeo e em menor escala da
Itaacutelia e demais paiacuteses europeus destruiacutedos pela guerra foram os primeiros
sinais dessa mudanccedila ainda que mitigados pela ldquonuclearizaccedilatildeordquo da Franccedila
e Gratilde-Bretanha (e posteriormente da China) pela criaccedilatildeo da OTAN que
passou a permitir o ldquocompartilhamentordquo das armas nucleares entre seus
membros e pela abertura do ldquoguarda-chuvardquo de proteccedilatildeo nuclear americano
sobre o Japatildeo
Na Tabela 3 estatildeo indicados os dez maiores paiacuteses em termos de PIB
(em PPC) e sua situaccedilatildeo quanto agrave posse e o compartilhamento de armas
nucleares Eacute assinalada para o Japatildeo a existecircncia do ldquoguarda-chuvardquo de
proteccedilatildeo nuclear oferecido pelos EUA Tambeacutem eacute indicado na tabela o nuacute-
mero de reatores nucleares de pesquisa em operaccedilatildeo nesses paiacuteses que eacute
um indicador do niacutevel da atividade de desenvolvimento cientiacutefico e tecnoloacutegi-
co na aacuterea nuclear e da produccedilatildeo de radioisoacutetopos para usos meacutedicos e in-
dustriais
Economia e Energia ndash eampe 9
Rank PIB
PPPC Paiacutes
Armamento
Nuclear
Domiacutenio do
Ciclo de
Combustiacutevel
Reatores de
Pesquisa
em operaccedilatildeo
1 EUA Proacuteprio Sim 82
2 China Proacuteprio Sim 13
3 Japatildeo Guarda Chuva Sim 19
4 Iacutendia Proacuteprio Sim 5
5 Alemanha Compartilhado Sim 21
6 Ruacutessia Proacuteprio Sim 20
7 Reino Unido Proacuteprio Sim 9
8 Brasil Natildeo Sim 4
9 Franccedila Proacuteprio Sim 19
10 Itaacutelia Compartilhado Desativado 5
Tabela 3 Armamentos nucleares e domiacutenio do ciclo de combustiacutevel nos dez
paiacuteses de maior atividade econocircmica
Fontes (IAEA 2010) (World Nuclear Association 2011)
Dos dez maiores paiacuteses seis possuem armamento nuclear proacuteprio Ale-
manha e Itaacutelia satildeo membros da OTAN tendo armazenado em seus territoacute-
rios numerosos artefatos nucleares ldquocompartilhadosrdquo As condiccedilotildees detalha-
das de como se processa esse compartilhamento natildeo satildeo exatamente co-
nhecidas Sabe-se no entanto que por exemplo existem na Alemanha
aviotildees de combate Tornado da Forccedila Aeacuterea Alematilde (Luftwaffe) prontos para
sob comando da OTAN serem armados com artefatos nucleares
(KRISTENSEN 2005) Sabe-se ainda que cabe ao comandante da OTAN
ouvido o comando dos EUA junto agravequela organizaccedilatildeo a decisatildeo sobre o
uso do armamento nuclear compartilhado (GAO 2011)
O Japatildeo tem um acordo com os EUA que garante um ldquoguarda-chuvardquo
de proteccedilatildeo nuclear que implica a existecircncia de armas nucleares a uma dis-
tacircncia relativamente curta das potenciais ameaccedilas Isto faz crer na presenccedila
de armamento nuclear em embarcaccedilotildees e aeronaves em aacuteguas territoriais
japonesas senatildeo em seu proacuteprio solo nacional ainda que controlado pelos
americanos Ao menos no passado existem indiacutecios claros (documentos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 10
liberados em consequumlecircncia do Freedom of Information Act ndash FOIA dos EUA)
de que armas nucleares estiveram nos espaccedilos territorial mariacutetimo e aeacutereo
japonecircs (KRISTENSEN 1999) A contestaccedilatildeo da eficaacutecia desse guarda-
chuva de proteccedilatildeo e a consequumlente discussatildeo quanto agrave conveniecircncia do
paiacutes ter sua forccedila nuclear proacutepria para defender-se de eventuais ataques eacute
tema recorrente na poliacutetica interna do Japatildeo que recrudesce sempre que
ocorrem tensotildees com a China (disputas territoriais por ilhas) e Coreacuteia do
Norte (testes nucleares e de miacutesseis de longo alcance)
No que concerne ao domiacutenio do ciclo nuclear e agrave geraccedilatildeo eleacutetrica nu-
clear apenas a Itaacutelia natildeo manteacutem atualmente atividades na aacuterea em virtude
de decisatildeo poliacutetica tomada (referendo popular em 1987) sob a forte influecircn-
cia emocional do acidente de Tchernobyl (1986) tendo sua uacuteltima usina nu-
clear sido desligada definitivamente em 1990 No contexto de uma crise poliacute-
tica interna do governo Berlusconi agravada pelo acidente de Fukushima a
retomada das atividades nucleares na Itaacutelia foi rejeitada por recente referen-
do popular em junho de 2011
Por lei de 2001 a Alemanha se comprometeu ao desligamento definiti-
vo de todas as suas usinas nucleares ateacute 2022 O Governo da Chanceler
Angela Merkel conseguiu aprovar no Bundestag nova lei que postergou tal
decisatildeo por 10 anos Essa mudanccedila deveu-se principalmente agraves dificulda-
des teacutecnicas que a Alemanha enfrenta para cumprir simultaneamente essa
decisatildeo poliacutetica e as metas de reduccedilatildeo de emissotildees de gases de efeito es-
tufa bem como manter uma razoaacutevel seguranccedila energeacutetica nacional mini-
mizando importaccedilotildees de eletricidade dos paiacuteses vizinhos e de combustiacuteveis
foacutesseis em especial gaacutes natural da Ruacutessia
Entretanto apoacutes o acidente de Fukushima (marccedilo de 2011) e tambeacutem
no contexto de uma crise poliacutetica interna ligada agrave proximidade de eleiccedilotildees
esse mesmo governo voltou atraacutes recentemente mantendo a data limite de
2022 Entretanto o governo alematildeo natildeo tem uma poliacutetica de abandono das
atividades ligadas ao ciclo do combustiacutevel nuclear nem de banimento de
armas nucleares de seu territoacuterio atitude essa no miacutenimo contraditoacuteria
Essas decisotildees poliacuteticas poreacutem natildeo impedem que Itaacutelia e Alemanha
importem significativas parcelas de seu consumo de eletricidade de paiacuteses
geradores de energia nuclear como Franccedila Eslovecircnia Hungria e Repuacuteblica
Tcheca
Economia e Energia ndash eampe 11
Note-se que tanto a Itaacutelia como a Alemanha estavam no caminho de
desistir da renuacutencia agrave geraccedilatildeo nuacutecleo-eleacutetrica quando ocorreu o acidente de
Fukushima num contexto de crise poliacutetica interna o que fez esses paiacuteses
reafirmarem sua posiccedilatildeo anterior de abandono das usinas nucleares
Na Tabela 4 estatildeo indicados os dados de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e
da participaccedilatildeo nuclear A tabela tambeacutem indica as reservas estimadas de
uracircnio dos paiacuteses (soacute satildeo indicadas as reservas relevantes do ponto de vis-
ta mundial) A posse de reservas de uracircnio eacute naturalmente um fator a ser
levado em conta nas decisotildees sobre a energia nuclear no Paiacutes
Tabela 4 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e participaccedilatildeo nuclear nos dez paiacuteses
de maior atividade econocircmica
Rank
PIB
PPPC
Paiacutes
Usinas Nucleares
em operaccedilatildeo
(+ em construccedilatildeo)
Potecircncia
Instalada
Mw(e)
Participa-
ccedilatildeo na Ge-
raccedilatildeo Eleacute-
trica
Reservas
Uracircnio
(ton de U)
1 EUA 104 (+1) 100747 20 339000
2 China 11 (+20) 8438 2 67900
3 Japatildeo 54 (+1) 46823 29 x
4 Iacutendia 18 (+5) 3987 3 72900
5 Alemanha 17
(em desativaccedilatildeo) 20480 28 x
6 Ruacutessia 31 (+9) 21743 17 545700
7 Reino
Unido 19 10137 16 x
8 Brasil 2 (+1) 1884 3 278400
9 Franccedila 59 (+1) 63260 74 x
10 Itaacutelia 4 (desativadas) - - -
Fonte (IAEA 2010)
Cabe ressaltar que Brasil Ruacutessia e EUA satildeo os uacutenicos paiacuteses do mun-
do que possuem grandes reservas de uracircnio domiacutenio tecnoloacutegico de todas
as etapas de produccedilatildeo do combustiacutevel nuclear e um parque de geraccedilatildeo eleacute-
trica nuclear em operaccedilatildeo Ruacutessia e EUA entretanto possuem capacidade
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 12
industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
Bibliografia
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FMI citado na Wikipedia (2010) consultado Junho 2011 disponiacutevel em httpenmwikipediaorg
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GUIMARAES L S A (contra) Ameaccedila Nuclear in Revista Mariacutetima Brasileira vol 130 seacuterie 0406 maio de 2010
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World Nuclear Association (Julho 2011) World Nuclear Power Reactors amp Uranium Requirements Consultado julho 2011 em httpwwwworld-nuclearorginforeactorshtml
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 14
1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 5
A metodologia de paridade de poder de compra busca indicar o PIB a
preccedilos equivalentes nos EUA Por essa razatildeo os valores para esse paiacutes
satildeo idecircnticos nas duas listas Entre os dez maiores as posiccedilotildees relativas
variam muito para os dois criteacuterios sendo a maior variaccedilatildeo a da Iacutendia que
passa de deacutecimo para o quarto quando se considera a PPC
Na composiccedilatildeo da lista das dez maiores economias do mundo a Ruacutes-
sia substitui o Canadaacute quando se passa do cacircmbio nominal para a PPC A
posiccedilatildeo do Brasil varia muito pouco sendo o seacutetimo na lista do PIB ao cacircm-
bio nominal e oitavo praticamente empatado no seacutetimo lugar com o Reino
Unido pela paridade de poder de compra
A Figura 1 ilustra a posiccedilatildeo dos maiores paiacuteses em PIB medido em
PPC e valor nominal Os onze paiacuteses representados ocupam as dez primei-
ras posiccedilotildees no ranking mundial do PIB nominal ou em paridade de poder
de compra
Figura 1 As dez maiores economias mundiais em 2010 (PIB em PPC e Nominal)
Quando se usa o criteacuterio da renda per capita a lista incluiria em seu topo uma quantidade de pequenos paiacuteses ricos Dentre os maiores PIB os EUA ficam em 9deg lugar o Canadaacute em 12deg e a Alemanha em 19deg As demais maiores economias se encontram abaixo do 20ordm lugar
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
US$
bi
ano
PPC
Nominal
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O Brasil que recentemente ultrapassou a limiar da meacutedia mundial de
PIB PPC per capita estaacute em 72deg lugar Note-se que a China estaacute em 94deg e a
Iacutendia em 129deg Apesar do baixo valor da renda per capita desses paiacuteses
isso natildeo reduz seu peso especiacutefico no comeacutercio internacional e ateacute mesmo o
reforccedila pelo potencial de mercado existente numa visatildeo de mais longo pra-
zo
Assim o Brasil jaacute ocupa hoje posiccedilatildeo dentre os ldquodez maisrdquo da economia
mundial sendo ainda o quinto paiacutes em termos de extensatildeo territorial e em
populaccedilatildeo conforme Tabela 2
Tabela 2 Posiccedilatildeo do Brasil no ranking de populaccedilatildeo e aacuterea
Populaccedilatildeo Superfiacutecie
mil hab Rank Mundo km2 Rank Mundo
EUA 313232 3 45 9826675 3 65
China 1336718 1 194 9596961 4 65
Japatildeo 126475 10 18 377915 61 03
Iacutendia 1189172 2 175 3287263 7 22
Alemanha 81471 16 12 357022 62 02
Ruacutessia 138739 9 21 17098242 1 115
Reino Uni-
do 62698 22 09 243610 79 02
Brasil 203429 5 28 8514877 5 57
Franccedila 65312 21 09 643801 42 04
Itaacutelia 61017 23 09 301340 71 02
Canadaacute 34039 37 05 9984670 2 67
Mundo 6922600 100 148680365 100
Fonte (CIA 2011)
Seus recursos naturais forccedila de trabalho e produccedilatildeo diversificada de
bens e serviccedilos permitem projetar a ascensatildeo futura do Brasil nessa lista
conforme vem sendo feito por alguns estudos econocircmicos internacionais As
projeccedilotildees de GOLDMAN SACHS 2007 colocam o Brasil na quarta posiccedilatildeo
de PIB PPC em 2050 conforme Figura 2
Economia e Energia ndash eampe 7
Figura 2 As dez maiores economias mundiais ateacute 2050 (PIB em PPC)
Fonte Goldman Sachs 2007
O fato de nossa economia estar entre as dez maiores do mundo ainda
natildeo foi incorporado agrave percepccedilatildeo dos brasileiros frente ao mundo mas jaacute eacute
um fato concreto nas relaccedilotildees internacionais
Antigamente tiacutenhamos aquela incocircmoda sensaccedilatildeo de que o Presidente
do Brasil era quase um intruso nas fotos das cuacutepulas mundiais Agora jaacute nos
acostumamos a isso e futuramente seratildeo os participantes do grupo deno-
minado G8 que vatildeo comeccedilar a sentir a falta de significado praacutetico de suas
reuniotildees com a ausecircncia de paiacuteses como China Brasil e Iacutendia Eacute provaacutevel
que isto jaacute esteja de fato ocorrendo
Os dez mais e a energia nuclear
O criteacuterio adotado para fixar os membros permanentes do Conselho
de Seguranccedila da ONU que possuem o poder de veto (EUA Ruacutessia China
Reino Unido e Franccedila) natildeo foi o peso relativo dos paiacuteses na economia na
populaccedilatildeo ou na superfiacutecie mundial foi o fato de serem os ldquovencedoresrdquo da
2ordf Guerra Mundial Num primeiro momento somente os EUA possuiacuteam ar-
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
Ch
ina
EUA
Iacutend
ia
Bra
sil
Meacutex
ico
Ru
ssia
Ind
on
eacutesia
Jap
atildeo
Rei
no
Un
ido
Ale
man
ha
US$
bi
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mamento nuclear Muito rapidamente poreacutem os demais ldquovencedoresrdquo ace-
deram agrave posse dessas armas (GUIMARAES 2010)
Isso se justificava pelo contexto histoacuterico em que esse criteacuterio foi adota-
do ou seja imediato poacutes-guerra e principalmente poacutes-Hiroshima e Nagasa-
ki Agrave eacutepoca e nas deacutecadas que se seguiram dominadas pela ideologia da
ldquoGuerra Friardquo e da ldquoMuacutetua Destruiccedilatildeo Garantidardquo (Mutual Assured Destructi-
on ndash MAD) o fator de peso relativo determinante era inequivocamente o
poder militar do qual as armas nucleares constituiacuteam fator fundamental de
assimetria de poder pela forccedila bruta
Hoje passados mais de 60 anos do fim da guerra a posse de arma-
mento nuclear e a persistente sobrevivecircncia da ideologia a ela associada
parece ser o uacutenico criteacuterio objetivo para a manutenccedilatildeo desse status quo
Felizmente a posse de armas nucleares e o proacuteprio poder militar vecircm
deixando de ser os determinantes baacutesicos da influecircncia dos paiacuteses no cenaacute-
rio mundial Os fatores econocircmicos se tornam cada vez mais determinantes
do que a posse de armamentos nucleares para medir o peso poliacutetico dos
paiacuteses
A ascensatildeo econocircmica da Alemanha e Japatildeo e em menor escala da
Itaacutelia e demais paiacuteses europeus destruiacutedos pela guerra foram os primeiros
sinais dessa mudanccedila ainda que mitigados pela ldquonuclearizaccedilatildeordquo da Franccedila
e Gratilde-Bretanha (e posteriormente da China) pela criaccedilatildeo da OTAN que
passou a permitir o ldquocompartilhamentordquo das armas nucleares entre seus
membros e pela abertura do ldquoguarda-chuvardquo de proteccedilatildeo nuclear americano
sobre o Japatildeo
Na Tabela 3 estatildeo indicados os dez maiores paiacuteses em termos de PIB
(em PPC) e sua situaccedilatildeo quanto agrave posse e o compartilhamento de armas
nucleares Eacute assinalada para o Japatildeo a existecircncia do ldquoguarda-chuvardquo de
proteccedilatildeo nuclear oferecido pelos EUA Tambeacutem eacute indicado na tabela o nuacute-
mero de reatores nucleares de pesquisa em operaccedilatildeo nesses paiacuteses que eacute
um indicador do niacutevel da atividade de desenvolvimento cientiacutefico e tecnoloacutegi-
co na aacuterea nuclear e da produccedilatildeo de radioisoacutetopos para usos meacutedicos e in-
dustriais
Economia e Energia ndash eampe 9
Rank PIB
PPPC Paiacutes
Armamento
Nuclear
Domiacutenio do
Ciclo de
Combustiacutevel
Reatores de
Pesquisa
em operaccedilatildeo
1 EUA Proacuteprio Sim 82
2 China Proacuteprio Sim 13
3 Japatildeo Guarda Chuva Sim 19
4 Iacutendia Proacuteprio Sim 5
5 Alemanha Compartilhado Sim 21
6 Ruacutessia Proacuteprio Sim 20
7 Reino Unido Proacuteprio Sim 9
8 Brasil Natildeo Sim 4
9 Franccedila Proacuteprio Sim 19
10 Itaacutelia Compartilhado Desativado 5
Tabela 3 Armamentos nucleares e domiacutenio do ciclo de combustiacutevel nos dez
paiacuteses de maior atividade econocircmica
Fontes (IAEA 2010) (World Nuclear Association 2011)
Dos dez maiores paiacuteses seis possuem armamento nuclear proacuteprio Ale-
manha e Itaacutelia satildeo membros da OTAN tendo armazenado em seus territoacute-
rios numerosos artefatos nucleares ldquocompartilhadosrdquo As condiccedilotildees detalha-
das de como se processa esse compartilhamento natildeo satildeo exatamente co-
nhecidas Sabe-se no entanto que por exemplo existem na Alemanha
aviotildees de combate Tornado da Forccedila Aeacuterea Alematilde (Luftwaffe) prontos para
sob comando da OTAN serem armados com artefatos nucleares
(KRISTENSEN 2005) Sabe-se ainda que cabe ao comandante da OTAN
ouvido o comando dos EUA junto agravequela organizaccedilatildeo a decisatildeo sobre o
uso do armamento nuclear compartilhado (GAO 2011)
O Japatildeo tem um acordo com os EUA que garante um ldquoguarda-chuvardquo
de proteccedilatildeo nuclear que implica a existecircncia de armas nucleares a uma dis-
tacircncia relativamente curta das potenciais ameaccedilas Isto faz crer na presenccedila
de armamento nuclear em embarcaccedilotildees e aeronaves em aacuteguas territoriais
japonesas senatildeo em seu proacuteprio solo nacional ainda que controlado pelos
americanos Ao menos no passado existem indiacutecios claros (documentos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 10
liberados em consequumlecircncia do Freedom of Information Act ndash FOIA dos EUA)
de que armas nucleares estiveram nos espaccedilos territorial mariacutetimo e aeacutereo
japonecircs (KRISTENSEN 1999) A contestaccedilatildeo da eficaacutecia desse guarda-
chuva de proteccedilatildeo e a consequumlente discussatildeo quanto agrave conveniecircncia do
paiacutes ter sua forccedila nuclear proacutepria para defender-se de eventuais ataques eacute
tema recorrente na poliacutetica interna do Japatildeo que recrudesce sempre que
ocorrem tensotildees com a China (disputas territoriais por ilhas) e Coreacuteia do
Norte (testes nucleares e de miacutesseis de longo alcance)
No que concerne ao domiacutenio do ciclo nuclear e agrave geraccedilatildeo eleacutetrica nu-
clear apenas a Itaacutelia natildeo manteacutem atualmente atividades na aacuterea em virtude
de decisatildeo poliacutetica tomada (referendo popular em 1987) sob a forte influecircn-
cia emocional do acidente de Tchernobyl (1986) tendo sua uacuteltima usina nu-
clear sido desligada definitivamente em 1990 No contexto de uma crise poliacute-
tica interna do governo Berlusconi agravada pelo acidente de Fukushima a
retomada das atividades nucleares na Itaacutelia foi rejeitada por recente referen-
do popular em junho de 2011
Por lei de 2001 a Alemanha se comprometeu ao desligamento definiti-
vo de todas as suas usinas nucleares ateacute 2022 O Governo da Chanceler
Angela Merkel conseguiu aprovar no Bundestag nova lei que postergou tal
decisatildeo por 10 anos Essa mudanccedila deveu-se principalmente agraves dificulda-
des teacutecnicas que a Alemanha enfrenta para cumprir simultaneamente essa
decisatildeo poliacutetica e as metas de reduccedilatildeo de emissotildees de gases de efeito es-
tufa bem como manter uma razoaacutevel seguranccedila energeacutetica nacional mini-
mizando importaccedilotildees de eletricidade dos paiacuteses vizinhos e de combustiacuteveis
foacutesseis em especial gaacutes natural da Ruacutessia
Entretanto apoacutes o acidente de Fukushima (marccedilo de 2011) e tambeacutem
no contexto de uma crise poliacutetica interna ligada agrave proximidade de eleiccedilotildees
esse mesmo governo voltou atraacutes recentemente mantendo a data limite de
2022 Entretanto o governo alematildeo natildeo tem uma poliacutetica de abandono das
atividades ligadas ao ciclo do combustiacutevel nuclear nem de banimento de
armas nucleares de seu territoacuterio atitude essa no miacutenimo contraditoacuteria
Essas decisotildees poliacuteticas poreacutem natildeo impedem que Itaacutelia e Alemanha
importem significativas parcelas de seu consumo de eletricidade de paiacuteses
geradores de energia nuclear como Franccedila Eslovecircnia Hungria e Repuacuteblica
Tcheca
Economia e Energia ndash eampe 11
Note-se que tanto a Itaacutelia como a Alemanha estavam no caminho de
desistir da renuacutencia agrave geraccedilatildeo nuacutecleo-eleacutetrica quando ocorreu o acidente de
Fukushima num contexto de crise poliacutetica interna o que fez esses paiacuteses
reafirmarem sua posiccedilatildeo anterior de abandono das usinas nucleares
Na Tabela 4 estatildeo indicados os dados de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e
da participaccedilatildeo nuclear A tabela tambeacutem indica as reservas estimadas de
uracircnio dos paiacuteses (soacute satildeo indicadas as reservas relevantes do ponto de vis-
ta mundial) A posse de reservas de uracircnio eacute naturalmente um fator a ser
levado em conta nas decisotildees sobre a energia nuclear no Paiacutes
Tabela 4 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e participaccedilatildeo nuclear nos dez paiacuteses
de maior atividade econocircmica
Rank
PIB
PPPC
Paiacutes
Usinas Nucleares
em operaccedilatildeo
(+ em construccedilatildeo)
Potecircncia
Instalada
Mw(e)
Participa-
ccedilatildeo na Ge-
raccedilatildeo Eleacute-
trica
Reservas
Uracircnio
(ton de U)
1 EUA 104 (+1) 100747 20 339000
2 China 11 (+20) 8438 2 67900
3 Japatildeo 54 (+1) 46823 29 x
4 Iacutendia 18 (+5) 3987 3 72900
5 Alemanha 17
(em desativaccedilatildeo) 20480 28 x
6 Ruacutessia 31 (+9) 21743 17 545700
7 Reino
Unido 19 10137 16 x
8 Brasil 2 (+1) 1884 3 278400
9 Franccedila 59 (+1) 63260 74 x
10 Itaacutelia 4 (desativadas) - - -
Fonte (IAEA 2010)
Cabe ressaltar que Brasil Ruacutessia e EUA satildeo os uacutenicos paiacuteses do mun-
do que possuem grandes reservas de uracircnio domiacutenio tecnoloacutegico de todas
as etapas de produccedilatildeo do combustiacutevel nuclear e um parque de geraccedilatildeo eleacute-
trica nuclear em operaccedilatildeo Ruacutessia e EUA entretanto possuem capacidade
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 12
industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
Bibliografia
CIA The World Fact Book Consultado em Julho de 2011 em httpwwwciagov
FMI citado na Wikipedia (2010) consultado Junho 2011 disponiacutevel em httpenmwikipediaorg
GOLDMAN SACHS BRICS AND BEYOND - study of BRIC and N11 nations Novembro 2007 disponiacutevel em httpwww2goldmansachscomideasbricsbookBRIC-Fullpdf
GUIMARAES L S A (contra) Ameaccedila Nuclear in Revista Mariacutetima Brasileira vol 130 seacuterie 0406 maio de 2010
GAO (May 2011) NUCLEAR WEAPONS- DOD and NNSA Need to Better Manage Scope of Future Refurbishments and Risks to Maintaining US Commitments to NA-TO Washington - DC - USA United States Government Accountability Office dispo-niacutevel em httpwwwgaogovproductsGAO-11-387
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World Nuclear Association (Julho 2011) World Nuclear Power Reactors amp Uranium Requirements Consultado julho 2011 em httpwwwworld-nuclearorginforeactorshtml
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1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
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abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 6
O Brasil que recentemente ultrapassou a limiar da meacutedia mundial de
PIB PPC per capita estaacute em 72deg lugar Note-se que a China estaacute em 94deg e a
Iacutendia em 129deg Apesar do baixo valor da renda per capita desses paiacuteses
isso natildeo reduz seu peso especiacutefico no comeacutercio internacional e ateacute mesmo o
reforccedila pelo potencial de mercado existente numa visatildeo de mais longo pra-
zo
Assim o Brasil jaacute ocupa hoje posiccedilatildeo dentre os ldquodez maisrdquo da economia
mundial sendo ainda o quinto paiacutes em termos de extensatildeo territorial e em
populaccedilatildeo conforme Tabela 2
Tabela 2 Posiccedilatildeo do Brasil no ranking de populaccedilatildeo e aacuterea
Populaccedilatildeo Superfiacutecie
mil hab Rank Mundo km2 Rank Mundo
EUA 313232 3 45 9826675 3 65
China 1336718 1 194 9596961 4 65
Japatildeo 126475 10 18 377915 61 03
Iacutendia 1189172 2 175 3287263 7 22
Alemanha 81471 16 12 357022 62 02
Ruacutessia 138739 9 21 17098242 1 115
Reino Uni-
do 62698 22 09 243610 79 02
Brasil 203429 5 28 8514877 5 57
Franccedila 65312 21 09 643801 42 04
Itaacutelia 61017 23 09 301340 71 02
Canadaacute 34039 37 05 9984670 2 67
Mundo 6922600 100 148680365 100
Fonte (CIA 2011)
Seus recursos naturais forccedila de trabalho e produccedilatildeo diversificada de
bens e serviccedilos permitem projetar a ascensatildeo futura do Brasil nessa lista
conforme vem sendo feito por alguns estudos econocircmicos internacionais As
projeccedilotildees de GOLDMAN SACHS 2007 colocam o Brasil na quarta posiccedilatildeo
de PIB PPC em 2050 conforme Figura 2
Economia e Energia ndash eampe 7
Figura 2 As dez maiores economias mundiais ateacute 2050 (PIB em PPC)
Fonte Goldman Sachs 2007
O fato de nossa economia estar entre as dez maiores do mundo ainda
natildeo foi incorporado agrave percepccedilatildeo dos brasileiros frente ao mundo mas jaacute eacute
um fato concreto nas relaccedilotildees internacionais
Antigamente tiacutenhamos aquela incocircmoda sensaccedilatildeo de que o Presidente
do Brasil era quase um intruso nas fotos das cuacutepulas mundiais Agora jaacute nos
acostumamos a isso e futuramente seratildeo os participantes do grupo deno-
minado G8 que vatildeo comeccedilar a sentir a falta de significado praacutetico de suas
reuniotildees com a ausecircncia de paiacuteses como China Brasil e Iacutendia Eacute provaacutevel
que isto jaacute esteja de fato ocorrendo
Os dez mais e a energia nuclear
O criteacuterio adotado para fixar os membros permanentes do Conselho
de Seguranccedila da ONU que possuem o poder de veto (EUA Ruacutessia China
Reino Unido e Franccedila) natildeo foi o peso relativo dos paiacuteses na economia na
populaccedilatildeo ou na superfiacutecie mundial foi o fato de serem os ldquovencedoresrdquo da
2ordf Guerra Mundial Num primeiro momento somente os EUA possuiacuteam ar-
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
Ch
ina
EUA
Iacutend
ia
Bra
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Meacutex
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Rei
no
Un
ido
Ale
man
ha
US$
bi
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 8
mamento nuclear Muito rapidamente poreacutem os demais ldquovencedoresrdquo ace-
deram agrave posse dessas armas (GUIMARAES 2010)
Isso se justificava pelo contexto histoacuterico em que esse criteacuterio foi adota-
do ou seja imediato poacutes-guerra e principalmente poacutes-Hiroshima e Nagasa-
ki Agrave eacutepoca e nas deacutecadas que se seguiram dominadas pela ideologia da
ldquoGuerra Friardquo e da ldquoMuacutetua Destruiccedilatildeo Garantidardquo (Mutual Assured Destructi-
on ndash MAD) o fator de peso relativo determinante era inequivocamente o
poder militar do qual as armas nucleares constituiacuteam fator fundamental de
assimetria de poder pela forccedila bruta
Hoje passados mais de 60 anos do fim da guerra a posse de arma-
mento nuclear e a persistente sobrevivecircncia da ideologia a ela associada
parece ser o uacutenico criteacuterio objetivo para a manutenccedilatildeo desse status quo
Felizmente a posse de armas nucleares e o proacuteprio poder militar vecircm
deixando de ser os determinantes baacutesicos da influecircncia dos paiacuteses no cenaacute-
rio mundial Os fatores econocircmicos se tornam cada vez mais determinantes
do que a posse de armamentos nucleares para medir o peso poliacutetico dos
paiacuteses
A ascensatildeo econocircmica da Alemanha e Japatildeo e em menor escala da
Itaacutelia e demais paiacuteses europeus destruiacutedos pela guerra foram os primeiros
sinais dessa mudanccedila ainda que mitigados pela ldquonuclearizaccedilatildeordquo da Franccedila
e Gratilde-Bretanha (e posteriormente da China) pela criaccedilatildeo da OTAN que
passou a permitir o ldquocompartilhamentordquo das armas nucleares entre seus
membros e pela abertura do ldquoguarda-chuvardquo de proteccedilatildeo nuclear americano
sobre o Japatildeo
Na Tabela 3 estatildeo indicados os dez maiores paiacuteses em termos de PIB
(em PPC) e sua situaccedilatildeo quanto agrave posse e o compartilhamento de armas
nucleares Eacute assinalada para o Japatildeo a existecircncia do ldquoguarda-chuvardquo de
proteccedilatildeo nuclear oferecido pelos EUA Tambeacutem eacute indicado na tabela o nuacute-
mero de reatores nucleares de pesquisa em operaccedilatildeo nesses paiacuteses que eacute
um indicador do niacutevel da atividade de desenvolvimento cientiacutefico e tecnoloacutegi-
co na aacuterea nuclear e da produccedilatildeo de radioisoacutetopos para usos meacutedicos e in-
dustriais
Economia e Energia ndash eampe 9
Rank PIB
PPPC Paiacutes
Armamento
Nuclear
Domiacutenio do
Ciclo de
Combustiacutevel
Reatores de
Pesquisa
em operaccedilatildeo
1 EUA Proacuteprio Sim 82
2 China Proacuteprio Sim 13
3 Japatildeo Guarda Chuva Sim 19
4 Iacutendia Proacuteprio Sim 5
5 Alemanha Compartilhado Sim 21
6 Ruacutessia Proacuteprio Sim 20
7 Reino Unido Proacuteprio Sim 9
8 Brasil Natildeo Sim 4
9 Franccedila Proacuteprio Sim 19
10 Itaacutelia Compartilhado Desativado 5
Tabela 3 Armamentos nucleares e domiacutenio do ciclo de combustiacutevel nos dez
paiacuteses de maior atividade econocircmica
Fontes (IAEA 2010) (World Nuclear Association 2011)
Dos dez maiores paiacuteses seis possuem armamento nuclear proacuteprio Ale-
manha e Itaacutelia satildeo membros da OTAN tendo armazenado em seus territoacute-
rios numerosos artefatos nucleares ldquocompartilhadosrdquo As condiccedilotildees detalha-
das de como se processa esse compartilhamento natildeo satildeo exatamente co-
nhecidas Sabe-se no entanto que por exemplo existem na Alemanha
aviotildees de combate Tornado da Forccedila Aeacuterea Alematilde (Luftwaffe) prontos para
sob comando da OTAN serem armados com artefatos nucleares
(KRISTENSEN 2005) Sabe-se ainda que cabe ao comandante da OTAN
ouvido o comando dos EUA junto agravequela organizaccedilatildeo a decisatildeo sobre o
uso do armamento nuclear compartilhado (GAO 2011)
O Japatildeo tem um acordo com os EUA que garante um ldquoguarda-chuvardquo
de proteccedilatildeo nuclear que implica a existecircncia de armas nucleares a uma dis-
tacircncia relativamente curta das potenciais ameaccedilas Isto faz crer na presenccedila
de armamento nuclear em embarcaccedilotildees e aeronaves em aacuteguas territoriais
japonesas senatildeo em seu proacuteprio solo nacional ainda que controlado pelos
americanos Ao menos no passado existem indiacutecios claros (documentos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 10
liberados em consequumlecircncia do Freedom of Information Act ndash FOIA dos EUA)
de que armas nucleares estiveram nos espaccedilos territorial mariacutetimo e aeacutereo
japonecircs (KRISTENSEN 1999) A contestaccedilatildeo da eficaacutecia desse guarda-
chuva de proteccedilatildeo e a consequumlente discussatildeo quanto agrave conveniecircncia do
paiacutes ter sua forccedila nuclear proacutepria para defender-se de eventuais ataques eacute
tema recorrente na poliacutetica interna do Japatildeo que recrudesce sempre que
ocorrem tensotildees com a China (disputas territoriais por ilhas) e Coreacuteia do
Norte (testes nucleares e de miacutesseis de longo alcance)
No que concerne ao domiacutenio do ciclo nuclear e agrave geraccedilatildeo eleacutetrica nu-
clear apenas a Itaacutelia natildeo manteacutem atualmente atividades na aacuterea em virtude
de decisatildeo poliacutetica tomada (referendo popular em 1987) sob a forte influecircn-
cia emocional do acidente de Tchernobyl (1986) tendo sua uacuteltima usina nu-
clear sido desligada definitivamente em 1990 No contexto de uma crise poliacute-
tica interna do governo Berlusconi agravada pelo acidente de Fukushima a
retomada das atividades nucleares na Itaacutelia foi rejeitada por recente referen-
do popular em junho de 2011
Por lei de 2001 a Alemanha se comprometeu ao desligamento definiti-
vo de todas as suas usinas nucleares ateacute 2022 O Governo da Chanceler
Angela Merkel conseguiu aprovar no Bundestag nova lei que postergou tal
decisatildeo por 10 anos Essa mudanccedila deveu-se principalmente agraves dificulda-
des teacutecnicas que a Alemanha enfrenta para cumprir simultaneamente essa
decisatildeo poliacutetica e as metas de reduccedilatildeo de emissotildees de gases de efeito es-
tufa bem como manter uma razoaacutevel seguranccedila energeacutetica nacional mini-
mizando importaccedilotildees de eletricidade dos paiacuteses vizinhos e de combustiacuteveis
foacutesseis em especial gaacutes natural da Ruacutessia
Entretanto apoacutes o acidente de Fukushima (marccedilo de 2011) e tambeacutem
no contexto de uma crise poliacutetica interna ligada agrave proximidade de eleiccedilotildees
esse mesmo governo voltou atraacutes recentemente mantendo a data limite de
2022 Entretanto o governo alematildeo natildeo tem uma poliacutetica de abandono das
atividades ligadas ao ciclo do combustiacutevel nuclear nem de banimento de
armas nucleares de seu territoacuterio atitude essa no miacutenimo contraditoacuteria
Essas decisotildees poliacuteticas poreacutem natildeo impedem que Itaacutelia e Alemanha
importem significativas parcelas de seu consumo de eletricidade de paiacuteses
geradores de energia nuclear como Franccedila Eslovecircnia Hungria e Repuacuteblica
Tcheca
Economia e Energia ndash eampe 11
Note-se que tanto a Itaacutelia como a Alemanha estavam no caminho de
desistir da renuacutencia agrave geraccedilatildeo nuacutecleo-eleacutetrica quando ocorreu o acidente de
Fukushima num contexto de crise poliacutetica interna o que fez esses paiacuteses
reafirmarem sua posiccedilatildeo anterior de abandono das usinas nucleares
Na Tabela 4 estatildeo indicados os dados de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e
da participaccedilatildeo nuclear A tabela tambeacutem indica as reservas estimadas de
uracircnio dos paiacuteses (soacute satildeo indicadas as reservas relevantes do ponto de vis-
ta mundial) A posse de reservas de uracircnio eacute naturalmente um fator a ser
levado em conta nas decisotildees sobre a energia nuclear no Paiacutes
Tabela 4 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e participaccedilatildeo nuclear nos dez paiacuteses
de maior atividade econocircmica
Rank
PIB
PPPC
Paiacutes
Usinas Nucleares
em operaccedilatildeo
(+ em construccedilatildeo)
Potecircncia
Instalada
Mw(e)
Participa-
ccedilatildeo na Ge-
raccedilatildeo Eleacute-
trica
Reservas
Uracircnio
(ton de U)
1 EUA 104 (+1) 100747 20 339000
2 China 11 (+20) 8438 2 67900
3 Japatildeo 54 (+1) 46823 29 x
4 Iacutendia 18 (+5) 3987 3 72900
5 Alemanha 17
(em desativaccedilatildeo) 20480 28 x
6 Ruacutessia 31 (+9) 21743 17 545700
7 Reino
Unido 19 10137 16 x
8 Brasil 2 (+1) 1884 3 278400
9 Franccedila 59 (+1) 63260 74 x
10 Itaacutelia 4 (desativadas) - - -
Fonte (IAEA 2010)
Cabe ressaltar que Brasil Ruacutessia e EUA satildeo os uacutenicos paiacuteses do mun-
do que possuem grandes reservas de uracircnio domiacutenio tecnoloacutegico de todas
as etapas de produccedilatildeo do combustiacutevel nuclear e um parque de geraccedilatildeo eleacute-
trica nuclear em operaccedilatildeo Ruacutessia e EUA entretanto possuem capacidade
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 12
industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 14
1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
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No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 7
Figura 2 As dez maiores economias mundiais ateacute 2050 (PIB em PPC)
Fonte Goldman Sachs 2007
O fato de nossa economia estar entre as dez maiores do mundo ainda
natildeo foi incorporado agrave percepccedilatildeo dos brasileiros frente ao mundo mas jaacute eacute
um fato concreto nas relaccedilotildees internacionais
Antigamente tiacutenhamos aquela incocircmoda sensaccedilatildeo de que o Presidente
do Brasil era quase um intruso nas fotos das cuacutepulas mundiais Agora jaacute nos
acostumamos a isso e futuramente seratildeo os participantes do grupo deno-
minado G8 que vatildeo comeccedilar a sentir a falta de significado praacutetico de suas
reuniotildees com a ausecircncia de paiacuteses como China Brasil e Iacutendia Eacute provaacutevel
que isto jaacute esteja de fato ocorrendo
Os dez mais e a energia nuclear
O criteacuterio adotado para fixar os membros permanentes do Conselho
de Seguranccedila da ONU que possuem o poder de veto (EUA Ruacutessia China
Reino Unido e Franccedila) natildeo foi o peso relativo dos paiacuteses na economia na
populaccedilatildeo ou na superfiacutecie mundial foi o fato de serem os ldquovencedoresrdquo da
2ordf Guerra Mundial Num primeiro momento somente os EUA possuiacuteam ar-
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
Ch
ina
EUA
Iacutend
ia
Bra
sil
Meacutex
ico
Ru
ssia
Ind
on
eacutesia
Jap
atildeo
Rei
no
Un
ido
Ale
man
ha
US$
bi
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 8
mamento nuclear Muito rapidamente poreacutem os demais ldquovencedoresrdquo ace-
deram agrave posse dessas armas (GUIMARAES 2010)
Isso se justificava pelo contexto histoacuterico em que esse criteacuterio foi adota-
do ou seja imediato poacutes-guerra e principalmente poacutes-Hiroshima e Nagasa-
ki Agrave eacutepoca e nas deacutecadas que se seguiram dominadas pela ideologia da
ldquoGuerra Friardquo e da ldquoMuacutetua Destruiccedilatildeo Garantidardquo (Mutual Assured Destructi-
on ndash MAD) o fator de peso relativo determinante era inequivocamente o
poder militar do qual as armas nucleares constituiacuteam fator fundamental de
assimetria de poder pela forccedila bruta
Hoje passados mais de 60 anos do fim da guerra a posse de arma-
mento nuclear e a persistente sobrevivecircncia da ideologia a ela associada
parece ser o uacutenico criteacuterio objetivo para a manutenccedilatildeo desse status quo
Felizmente a posse de armas nucleares e o proacuteprio poder militar vecircm
deixando de ser os determinantes baacutesicos da influecircncia dos paiacuteses no cenaacute-
rio mundial Os fatores econocircmicos se tornam cada vez mais determinantes
do que a posse de armamentos nucleares para medir o peso poliacutetico dos
paiacuteses
A ascensatildeo econocircmica da Alemanha e Japatildeo e em menor escala da
Itaacutelia e demais paiacuteses europeus destruiacutedos pela guerra foram os primeiros
sinais dessa mudanccedila ainda que mitigados pela ldquonuclearizaccedilatildeordquo da Franccedila
e Gratilde-Bretanha (e posteriormente da China) pela criaccedilatildeo da OTAN que
passou a permitir o ldquocompartilhamentordquo das armas nucleares entre seus
membros e pela abertura do ldquoguarda-chuvardquo de proteccedilatildeo nuclear americano
sobre o Japatildeo
Na Tabela 3 estatildeo indicados os dez maiores paiacuteses em termos de PIB
(em PPC) e sua situaccedilatildeo quanto agrave posse e o compartilhamento de armas
nucleares Eacute assinalada para o Japatildeo a existecircncia do ldquoguarda-chuvardquo de
proteccedilatildeo nuclear oferecido pelos EUA Tambeacutem eacute indicado na tabela o nuacute-
mero de reatores nucleares de pesquisa em operaccedilatildeo nesses paiacuteses que eacute
um indicador do niacutevel da atividade de desenvolvimento cientiacutefico e tecnoloacutegi-
co na aacuterea nuclear e da produccedilatildeo de radioisoacutetopos para usos meacutedicos e in-
dustriais
Economia e Energia ndash eampe 9
Rank PIB
PPPC Paiacutes
Armamento
Nuclear
Domiacutenio do
Ciclo de
Combustiacutevel
Reatores de
Pesquisa
em operaccedilatildeo
1 EUA Proacuteprio Sim 82
2 China Proacuteprio Sim 13
3 Japatildeo Guarda Chuva Sim 19
4 Iacutendia Proacuteprio Sim 5
5 Alemanha Compartilhado Sim 21
6 Ruacutessia Proacuteprio Sim 20
7 Reino Unido Proacuteprio Sim 9
8 Brasil Natildeo Sim 4
9 Franccedila Proacuteprio Sim 19
10 Itaacutelia Compartilhado Desativado 5
Tabela 3 Armamentos nucleares e domiacutenio do ciclo de combustiacutevel nos dez
paiacuteses de maior atividade econocircmica
Fontes (IAEA 2010) (World Nuclear Association 2011)
Dos dez maiores paiacuteses seis possuem armamento nuclear proacuteprio Ale-
manha e Itaacutelia satildeo membros da OTAN tendo armazenado em seus territoacute-
rios numerosos artefatos nucleares ldquocompartilhadosrdquo As condiccedilotildees detalha-
das de como se processa esse compartilhamento natildeo satildeo exatamente co-
nhecidas Sabe-se no entanto que por exemplo existem na Alemanha
aviotildees de combate Tornado da Forccedila Aeacuterea Alematilde (Luftwaffe) prontos para
sob comando da OTAN serem armados com artefatos nucleares
(KRISTENSEN 2005) Sabe-se ainda que cabe ao comandante da OTAN
ouvido o comando dos EUA junto agravequela organizaccedilatildeo a decisatildeo sobre o
uso do armamento nuclear compartilhado (GAO 2011)
O Japatildeo tem um acordo com os EUA que garante um ldquoguarda-chuvardquo
de proteccedilatildeo nuclear que implica a existecircncia de armas nucleares a uma dis-
tacircncia relativamente curta das potenciais ameaccedilas Isto faz crer na presenccedila
de armamento nuclear em embarcaccedilotildees e aeronaves em aacuteguas territoriais
japonesas senatildeo em seu proacuteprio solo nacional ainda que controlado pelos
americanos Ao menos no passado existem indiacutecios claros (documentos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 10
liberados em consequumlecircncia do Freedom of Information Act ndash FOIA dos EUA)
de que armas nucleares estiveram nos espaccedilos territorial mariacutetimo e aeacutereo
japonecircs (KRISTENSEN 1999) A contestaccedilatildeo da eficaacutecia desse guarda-
chuva de proteccedilatildeo e a consequumlente discussatildeo quanto agrave conveniecircncia do
paiacutes ter sua forccedila nuclear proacutepria para defender-se de eventuais ataques eacute
tema recorrente na poliacutetica interna do Japatildeo que recrudesce sempre que
ocorrem tensotildees com a China (disputas territoriais por ilhas) e Coreacuteia do
Norte (testes nucleares e de miacutesseis de longo alcance)
No que concerne ao domiacutenio do ciclo nuclear e agrave geraccedilatildeo eleacutetrica nu-
clear apenas a Itaacutelia natildeo manteacutem atualmente atividades na aacuterea em virtude
de decisatildeo poliacutetica tomada (referendo popular em 1987) sob a forte influecircn-
cia emocional do acidente de Tchernobyl (1986) tendo sua uacuteltima usina nu-
clear sido desligada definitivamente em 1990 No contexto de uma crise poliacute-
tica interna do governo Berlusconi agravada pelo acidente de Fukushima a
retomada das atividades nucleares na Itaacutelia foi rejeitada por recente referen-
do popular em junho de 2011
Por lei de 2001 a Alemanha se comprometeu ao desligamento definiti-
vo de todas as suas usinas nucleares ateacute 2022 O Governo da Chanceler
Angela Merkel conseguiu aprovar no Bundestag nova lei que postergou tal
decisatildeo por 10 anos Essa mudanccedila deveu-se principalmente agraves dificulda-
des teacutecnicas que a Alemanha enfrenta para cumprir simultaneamente essa
decisatildeo poliacutetica e as metas de reduccedilatildeo de emissotildees de gases de efeito es-
tufa bem como manter uma razoaacutevel seguranccedila energeacutetica nacional mini-
mizando importaccedilotildees de eletricidade dos paiacuteses vizinhos e de combustiacuteveis
foacutesseis em especial gaacutes natural da Ruacutessia
Entretanto apoacutes o acidente de Fukushima (marccedilo de 2011) e tambeacutem
no contexto de uma crise poliacutetica interna ligada agrave proximidade de eleiccedilotildees
esse mesmo governo voltou atraacutes recentemente mantendo a data limite de
2022 Entretanto o governo alematildeo natildeo tem uma poliacutetica de abandono das
atividades ligadas ao ciclo do combustiacutevel nuclear nem de banimento de
armas nucleares de seu territoacuterio atitude essa no miacutenimo contraditoacuteria
Essas decisotildees poliacuteticas poreacutem natildeo impedem que Itaacutelia e Alemanha
importem significativas parcelas de seu consumo de eletricidade de paiacuteses
geradores de energia nuclear como Franccedila Eslovecircnia Hungria e Repuacuteblica
Tcheca
Economia e Energia ndash eampe 11
Note-se que tanto a Itaacutelia como a Alemanha estavam no caminho de
desistir da renuacutencia agrave geraccedilatildeo nuacutecleo-eleacutetrica quando ocorreu o acidente de
Fukushima num contexto de crise poliacutetica interna o que fez esses paiacuteses
reafirmarem sua posiccedilatildeo anterior de abandono das usinas nucleares
Na Tabela 4 estatildeo indicados os dados de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e
da participaccedilatildeo nuclear A tabela tambeacutem indica as reservas estimadas de
uracircnio dos paiacuteses (soacute satildeo indicadas as reservas relevantes do ponto de vis-
ta mundial) A posse de reservas de uracircnio eacute naturalmente um fator a ser
levado em conta nas decisotildees sobre a energia nuclear no Paiacutes
Tabela 4 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e participaccedilatildeo nuclear nos dez paiacuteses
de maior atividade econocircmica
Rank
PIB
PPPC
Paiacutes
Usinas Nucleares
em operaccedilatildeo
(+ em construccedilatildeo)
Potecircncia
Instalada
Mw(e)
Participa-
ccedilatildeo na Ge-
raccedilatildeo Eleacute-
trica
Reservas
Uracircnio
(ton de U)
1 EUA 104 (+1) 100747 20 339000
2 China 11 (+20) 8438 2 67900
3 Japatildeo 54 (+1) 46823 29 x
4 Iacutendia 18 (+5) 3987 3 72900
5 Alemanha 17
(em desativaccedilatildeo) 20480 28 x
6 Ruacutessia 31 (+9) 21743 17 545700
7 Reino
Unido 19 10137 16 x
8 Brasil 2 (+1) 1884 3 278400
9 Franccedila 59 (+1) 63260 74 x
10 Itaacutelia 4 (desativadas) - - -
Fonte (IAEA 2010)
Cabe ressaltar que Brasil Ruacutessia e EUA satildeo os uacutenicos paiacuteses do mun-
do que possuem grandes reservas de uracircnio domiacutenio tecnoloacutegico de todas
as etapas de produccedilatildeo do combustiacutevel nuclear e um parque de geraccedilatildeo eleacute-
trica nuclear em operaccedilatildeo Ruacutessia e EUA entretanto possuem capacidade
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 12
industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
Bibliografia
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FMI citado na Wikipedia (2010) consultado Junho 2011 disponiacutevel em httpenmwikipediaorg
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 14
1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 8
mamento nuclear Muito rapidamente poreacutem os demais ldquovencedoresrdquo ace-
deram agrave posse dessas armas (GUIMARAES 2010)
Isso se justificava pelo contexto histoacuterico em que esse criteacuterio foi adota-
do ou seja imediato poacutes-guerra e principalmente poacutes-Hiroshima e Nagasa-
ki Agrave eacutepoca e nas deacutecadas que se seguiram dominadas pela ideologia da
ldquoGuerra Friardquo e da ldquoMuacutetua Destruiccedilatildeo Garantidardquo (Mutual Assured Destructi-
on ndash MAD) o fator de peso relativo determinante era inequivocamente o
poder militar do qual as armas nucleares constituiacuteam fator fundamental de
assimetria de poder pela forccedila bruta
Hoje passados mais de 60 anos do fim da guerra a posse de arma-
mento nuclear e a persistente sobrevivecircncia da ideologia a ela associada
parece ser o uacutenico criteacuterio objetivo para a manutenccedilatildeo desse status quo
Felizmente a posse de armas nucleares e o proacuteprio poder militar vecircm
deixando de ser os determinantes baacutesicos da influecircncia dos paiacuteses no cenaacute-
rio mundial Os fatores econocircmicos se tornam cada vez mais determinantes
do que a posse de armamentos nucleares para medir o peso poliacutetico dos
paiacuteses
A ascensatildeo econocircmica da Alemanha e Japatildeo e em menor escala da
Itaacutelia e demais paiacuteses europeus destruiacutedos pela guerra foram os primeiros
sinais dessa mudanccedila ainda que mitigados pela ldquonuclearizaccedilatildeordquo da Franccedila
e Gratilde-Bretanha (e posteriormente da China) pela criaccedilatildeo da OTAN que
passou a permitir o ldquocompartilhamentordquo das armas nucleares entre seus
membros e pela abertura do ldquoguarda-chuvardquo de proteccedilatildeo nuclear americano
sobre o Japatildeo
Na Tabela 3 estatildeo indicados os dez maiores paiacuteses em termos de PIB
(em PPC) e sua situaccedilatildeo quanto agrave posse e o compartilhamento de armas
nucleares Eacute assinalada para o Japatildeo a existecircncia do ldquoguarda-chuvardquo de
proteccedilatildeo nuclear oferecido pelos EUA Tambeacutem eacute indicado na tabela o nuacute-
mero de reatores nucleares de pesquisa em operaccedilatildeo nesses paiacuteses que eacute
um indicador do niacutevel da atividade de desenvolvimento cientiacutefico e tecnoloacutegi-
co na aacuterea nuclear e da produccedilatildeo de radioisoacutetopos para usos meacutedicos e in-
dustriais
Economia e Energia ndash eampe 9
Rank PIB
PPPC Paiacutes
Armamento
Nuclear
Domiacutenio do
Ciclo de
Combustiacutevel
Reatores de
Pesquisa
em operaccedilatildeo
1 EUA Proacuteprio Sim 82
2 China Proacuteprio Sim 13
3 Japatildeo Guarda Chuva Sim 19
4 Iacutendia Proacuteprio Sim 5
5 Alemanha Compartilhado Sim 21
6 Ruacutessia Proacuteprio Sim 20
7 Reino Unido Proacuteprio Sim 9
8 Brasil Natildeo Sim 4
9 Franccedila Proacuteprio Sim 19
10 Itaacutelia Compartilhado Desativado 5
Tabela 3 Armamentos nucleares e domiacutenio do ciclo de combustiacutevel nos dez
paiacuteses de maior atividade econocircmica
Fontes (IAEA 2010) (World Nuclear Association 2011)
Dos dez maiores paiacuteses seis possuem armamento nuclear proacuteprio Ale-
manha e Itaacutelia satildeo membros da OTAN tendo armazenado em seus territoacute-
rios numerosos artefatos nucleares ldquocompartilhadosrdquo As condiccedilotildees detalha-
das de como se processa esse compartilhamento natildeo satildeo exatamente co-
nhecidas Sabe-se no entanto que por exemplo existem na Alemanha
aviotildees de combate Tornado da Forccedila Aeacuterea Alematilde (Luftwaffe) prontos para
sob comando da OTAN serem armados com artefatos nucleares
(KRISTENSEN 2005) Sabe-se ainda que cabe ao comandante da OTAN
ouvido o comando dos EUA junto agravequela organizaccedilatildeo a decisatildeo sobre o
uso do armamento nuclear compartilhado (GAO 2011)
O Japatildeo tem um acordo com os EUA que garante um ldquoguarda-chuvardquo
de proteccedilatildeo nuclear que implica a existecircncia de armas nucleares a uma dis-
tacircncia relativamente curta das potenciais ameaccedilas Isto faz crer na presenccedila
de armamento nuclear em embarcaccedilotildees e aeronaves em aacuteguas territoriais
japonesas senatildeo em seu proacuteprio solo nacional ainda que controlado pelos
americanos Ao menos no passado existem indiacutecios claros (documentos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 10
liberados em consequumlecircncia do Freedom of Information Act ndash FOIA dos EUA)
de que armas nucleares estiveram nos espaccedilos territorial mariacutetimo e aeacutereo
japonecircs (KRISTENSEN 1999) A contestaccedilatildeo da eficaacutecia desse guarda-
chuva de proteccedilatildeo e a consequumlente discussatildeo quanto agrave conveniecircncia do
paiacutes ter sua forccedila nuclear proacutepria para defender-se de eventuais ataques eacute
tema recorrente na poliacutetica interna do Japatildeo que recrudesce sempre que
ocorrem tensotildees com a China (disputas territoriais por ilhas) e Coreacuteia do
Norte (testes nucleares e de miacutesseis de longo alcance)
No que concerne ao domiacutenio do ciclo nuclear e agrave geraccedilatildeo eleacutetrica nu-
clear apenas a Itaacutelia natildeo manteacutem atualmente atividades na aacuterea em virtude
de decisatildeo poliacutetica tomada (referendo popular em 1987) sob a forte influecircn-
cia emocional do acidente de Tchernobyl (1986) tendo sua uacuteltima usina nu-
clear sido desligada definitivamente em 1990 No contexto de uma crise poliacute-
tica interna do governo Berlusconi agravada pelo acidente de Fukushima a
retomada das atividades nucleares na Itaacutelia foi rejeitada por recente referen-
do popular em junho de 2011
Por lei de 2001 a Alemanha se comprometeu ao desligamento definiti-
vo de todas as suas usinas nucleares ateacute 2022 O Governo da Chanceler
Angela Merkel conseguiu aprovar no Bundestag nova lei que postergou tal
decisatildeo por 10 anos Essa mudanccedila deveu-se principalmente agraves dificulda-
des teacutecnicas que a Alemanha enfrenta para cumprir simultaneamente essa
decisatildeo poliacutetica e as metas de reduccedilatildeo de emissotildees de gases de efeito es-
tufa bem como manter uma razoaacutevel seguranccedila energeacutetica nacional mini-
mizando importaccedilotildees de eletricidade dos paiacuteses vizinhos e de combustiacuteveis
foacutesseis em especial gaacutes natural da Ruacutessia
Entretanto apoacutes o acidente de Fukushima (marccedilo de 2011) e tambeacutem
no contexto de uma crise poliacutetica interna ligada agrave proximidade de eleiccedilotildees
esse mesmo governo voltou atraacutes recentemente mantendo a data limite de
2022 Entretanto o governo alematildeo natildeo tem uma poliacutetica de abandono das
atividades ligadas ao ciclo do combustiacutevel nuclear nem de banimento de
armas nucleares de seu territoacuterio atitude essa no miacutenimo contraditoacuteria
Essas decisotildees poliacuteticas poreacutem natildeo impedem que Itaacutelia e Alemanha
importem significativas parcelas de seu consumo de eletricidade de paiacuteses
geradores de energia nuclear como Franccedila Eslovecircnia Hungria e Repuacuteblica
Tcheca
Economia e Energia ndash eampe 11
Note-se que tanto a Itaacutelia como a Alemanha estavam no caminho de
desistir da renuacutencia agrave geraccedilatildeo nuacutecleo-eleacutetrica quando ocorreu o acidente de
Fukushima num contexto de crise poliacutetica interna o que fez esses paiacuteses
reafirmarem sua posiccedilatildeo anterior de abandono das usinas nucleares
Na Tabela 4 estatildeo indicados os dados de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e
da participaccedilatildeo nuclear A tabela tambeacutem indica as reservas estimadas de
uracircnio dos paiacuteses (soacute satildeo indicadas as reservas relevantes do ponto de vis-
ta mundial) A posse de reservas de uracircnio eacute naturalmente um fator a ser
levado em conta nas decisotildees sobre a energia nuclear no Paiacutes
Tabela 4 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e participaccedilatildeo nuclear nos dez paiacuteses
de maior atividade econocircmica
Rank
PIB
PPPC
Paiacutes
Usinas Nucleares
em operaccedilatildeo
(+ em construccedilatildeo)
Potecircncia
Instalada
Mw(e)
Participa-
ccedilatildeo na Ge-
raccedilatildeo Eleacute-
trica
Reservas
Uracircnio
(ton de U)
1 EUA 104 (+1) 100747 20 339000
2 China 11 (+20) 8438 2 67900
3 Japatildeo 54 (+1) 46823 29 x
4 Iacutendia 18 (+5) 3987 3 72900
5 Alemanha 17
(em desativaccedilatildeo) 20480 28 x
6 Ruacutessia 31 (+9) 21743 17 545700
7 Reino
Unido 19 10137 16 x
8 Brasil 2 (+1) 1884 3 278400
9 Franccedila 59 (+1) 63260 74 x
10 Itaacutelia 4 (desativadas) - - -
Fonte (IAEA 2010)
Cabe ressaltar que Brasil Ruacutessia e EUA satildeo os uacutenicos paiacuteses do mun-
do que possuem grandes reservas de uracircnio domiacutenio tecnoloacutegico de todas
as etapas de produccedilatildeo do combustiacutevel nuclear e um parque de geraccedilatildeo eleacute-
trica nuclear em operaccedilatildeo Ruacutessia e EUA entretanto possuem capacidade
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 12
industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
Bibliografia
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 14
1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 9
Rank PIB
PPPC Paiacutes
Armamento
Nuclear
Domiacutenio do
Ciclo de
Combustiacutevel
Reatores de
Pesquisa
em operaccedilatildeo
1 EUA Proacuteprio Sim 82
2 China Proacuteprio Sim 13
3 Japatildeo Guarda Chuva Sim 19
4 Iacutendia Proacuteprio Sim 5
5 Alemanha Compartilhado Sim 21
6 Ruacutessia Proacuteprio Sim 20
7 Reino Unido Proacuteprio Sim 9
8 Brasil Natildeo Sim 4
9 Franccedila Proacuteprio Sim 19
10 Itaacutelia Compartilhado Desativado 5
Tabela 3 Armamentos nucleares e domiacutenio do ciclo de combustiacutevel nos dez
paiacuteses de maior atividade econocircmica
Fontes (IAEA 2010) (World Nuclear Association 2011)
Dos dez maiores paiacuteses seis possuem armamento nuclear proacuteprio Ale-
manha e Itaacutelia satildeo membros da OTAN tendo armazenado em seus territoacute-
rios numerosos artefatos nucleares ldquocompartilhadosrdquo As condiccedilotildees detalha-
das de como se processa esse compartilhamento natildeo satildeo exatamente co-
nhecidas Sabe-se no entanto que por exemplo existem na Alemanha
aviotildees de combate Tornado da Forccedila Aeacuterea Alematilde (Luftwaffe) prontos para
sob comando da OTAN serem armados com artefatos nucleares
(KRISTENSEN 2005) Sabe-se ainda que cabe ao comandante da OTAN
ouvido o comando dos EUA junto agravequela organizaccedilatildeo a decisatildeo sobre o
uso do armamento nuclear compartilhado (GAO 2011)
O Japatildeo tem um acordo com os EUA que garante um ldquoguarda-chuvardquo
de proteccedilatildeo nuclear que implica a existecircncia de armas nucleares a uma dis-
tacircncia relativamente curta das potenciais ameaccedilas Isto faz crer na presenccedila
de armamento nuclear em embarcaccedilotildees e aeronaves em aacuteguas territoriais
japonesas senatildeo em seu proacuteprio solo nacional ainda que controlado pelos
americanos Ao menos no passado existem indiacutecios claros (documentos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 10
liberados em consequumlecircncia do Freedom of Information Act ndash FOIA dos EUA)
de que armas nucleares estiveram nos espaccedilos territorial mariacutetimo e aeacutereo
japonecircs (KRISTENSEN 1999) A contestaccedilatildeo da eficaacutecia desse guarda-
chuva de proteccedilatildeo e a consequumlente discussatildeo quanto agrave conveniecircncia do
paiacutes ter sua forccedila nuclear proacutepria para defender-se de eventuais ataques eacute
tema recorrente na poliacutetica interna do Japatildeo que recrudesce sempre que
ocorrem tensotildees com a China (disputas territoriais por ilhas) e Coreacuteia do
Norte (testes nucleares e de miacutesseis de longo alcance)
No que concerne ao domiacutenio do ciclo nuclear e agrave geraccedilatildeo eleacutetrica nu-
clear apenas a Itaacutelia natildeo manteacutem atualmente atividades na aacuterea em virtude
de decisatildeo poliacutetica tomada (referendo popular em 1987) sob a forte influecircn-
cia emocional do acidente de Tchernobyl (1986) tendo sua uacuteltima usina nu-
clear sido desligada definitivamente em 1990 No contexto de uma crise poliacute-
tica interna do governo Berlusconi agravada pelo acidente de Fukushima a
retomada das atividades nucleares na Itaacutelia foi rejeitada por recente referen-
do popular em junho de 2011
Por lei de 2001 a Alemanha se comprometeu ao desligamento definiti-
vo de todas as suas usinas nucleares ateacute 2022 O Governo da Chanceler
Angela Merkel conseguiu aprovar no Bundestag nova lei que postergou tal
decisatildeo por 10 anos Essa mudanccedila deveu-se principalmente agraves dificulda-
des teacutecnicas que a Alemanha enfrenta para cumprir simultaneamente essa
decisatildeo poliacutetica e as metas de reduccedilatildeo de emissotildees de gases de efeito es-
tufa bem como manter uma razoaacutevel seguranccedila energeacutetica nacional mini-
mizando importaccedilotildees de eletricidade dos paiacuteses vizinhos e de combustiacuteveis
foacutesseis em especial gaacutes natural da Ruacutessia
Entretanto apoacutes o acidente de Fukushima (marccedilo de 2011) e tambeacutem
no contexto de uma crise poliacutetica interna ligada agrave proximidade de eleiccedilotildees
esse mesmo governo voltou atraacutes recentemente mantendo a data limite de
2022 Entretanto o governo alematildeo natildeo tem uma poliacutetica de abandono das
atividades ligadas ao ciclo do combustiacutevel nuclear nem de banimento de
armas nucleares de seu territoacuterio atitude essa no miacutenimo contraditoacuteria
Essas decisotildees poliacuteticas poreacutem natildeo impedem que Itaacutelia e Alemanha
importem significativas parcelas de seu consumo de eletricidade de paiacuteses
geradores de energia nuclear como Franccedila Eslovecircnia Hungria e Repuacuteblica
Tcheca
Economia e Energia ndash eampe 11
Note-se que tanto a Itaacutelia como a Alemanha estavam no caminho de
desistir da renuacutencia agrave geraccedilatildeo nuacutecleo-eleacutetrica quando ocorreu o acidente de
Fukushima num contexto de crise poliacutetica interna o que fez esses paiacuteses
reafirmarem sua posiccedilatildeo anterior de abandono das usinas nucleares
Na Tabela 4 estatildeo indicados os dados de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e
da participaccedilatildeo nuclear A tabela tambeacutem indica as reservas estimadas de
uracircnio dos paiacuteses (soacute satildeo indicadas as reservas relevantes do ponto de vis-
ta mundial) A posse de reservas de uracircnio eacute naturalmente um fator a ser
levado em conta nas decisotildees sobre a energia nuclear no Paiacutes
Tabela 4 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e participaccedilatildeo nuclear nos dez paiacuteses
de maior atividade econocircmica
Rank
PIB
PPPC
Paiacutes
Usinas Nucleares
em operaccedilatildeo
(+ em construccedilatildeo)
Potecircncia
Instalada
Mw(e)
Participa-
ccedilatildeo na Ge-
raccedilatildeo Eleacute-
trica
Reservas
Uracircnio
(ton de U)
1 EUA 104 (+1) 100747 20 339000
2 China 11 (+20) 8438 2 67900
3 Japatildeo 54 (+1) 46823 29 x
4 Iacutendia 18 (+5) 3987 3 72900
5 Alemanha 17
(em desativaccedilatildeo) 20480 28 x
6 Ruacutessia 31 (+9) 21743 17 545700
7 Reino
Unido 19 10137 16 x
8 Brasil 2 (+1) 1884 3 278400
9 Franccedila 59 (+1) 63260 74 x
10 Itaacutelia 4 (desativadas) - - -
Fonte (IAEA 2010)
Cabe ressaltar que Brasil Ruacutessia e EUA satildeo os uacutenicos paiacuteses do mun-
do que possuem grandes reservas de uracircnio domiacutenio tecnoloacutegico de todas
as etapas de produccedilatildeo do combustiacutevel nuclear e um parque de geraccedilatildeo eleacute-
trica nuclear em operaccedilatildeo Ruacutessia e EUA entretanto possuem capacidade
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 12
industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
Bibliografia
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 14
1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
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O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 10
liberados em consequumlecircncia do Freedom of Information Act ndash FOIA dos EUA)
de que armas nucleares estiveram nos espaccedilos territorial mariacutetimo e aeacutereo
japonecircs (KRISTENSEN 1999) A contestaccedilatildeo da eficaacutecia desse guarda-
chuva de proteccedilatildeo e a consequumlente discussatildeo quanto agrave conveniecircncia do
paiacutes ter sua forccedila nuclear proacutepria para defender-se de eventuais ataques eacute
tema recorrente na poliacutetica interna do Japatildeo que recrudesce sempre que
ocorrem tensotildees com a China (disputas territoriais por ilhas) e Coreacuteia do
Norte (testes nucleares e de miacutesseis de longo alcance)
No que concerne ao domiacutenio do ciclo nuclear e agrave geraccedilatildeo eleacutetrica nu-
clear apenas a Itaacutelia natildeo manteacutem atualmente atividades na aacuterea em virtude
de decisatildeo poliacutetica tomada (referendo popular em 1987) sob a forte influecircn-
cia emocional do acidente de Tchernobyl (1986) tendo sua uacuteltima usina nu-
clear sido desligada definitivamente em 1990 No contexto de uma crise poliacute-
tica interna do governo Berlusconi agravada pelo acidente de Fukushima a
retomada das atividades nucleares na Itaacutelia foi rejeitada por recente referen-
do popular em junho de 2011
Por lei de 2001 a Alemanha se comprometeu ao desligamento definiti-
vo de todas as suas usinas nucleares ateacute 2022 O Governo da Chanceler
Angela Merkel conseguiu aprovar no Bundestag nova lei que postergou tal
decisatildeo por 10 anos Essa mudanccedila deveu-se principalmente agraves dificulda-
des teacutecnicas que a Alemanha enfrenta para cumprir simultaneamente essa
decisatildeo poliacutetica e as metas de reduccedilatildeo de emissotildees de gases de efeito es-
tufa bem como manter uma razoaacutevel seguranccedila energeacutetica nacional mini-
mizando importaccedilotildees de eletricidade dos paiacuteses vizinhos e de combustiacuteveis
foacutesseis em especial gaacutes natural da Ruacutessia
Entretanto apoacutes o acidente de Fukushima (marccedilo de 2011) e tambeacutem
no contexto de uma crise poliacutetica interna ligada agrave proximidade de eleiccedilotildees
esse mesmo governo voltou atraacutes recentemente mantendo a data limite de
2022 Entretanto o governo alematildeo natildeo tem uma poliacutetica de abandono das
atividades ligadas ao ciclo do combustiacutevel nuclear nem de banimento de
armas nucleares de seu territoacuterio atitude essa no miacutenimo contraditoacuteria
Essas decisotildees poliacuteticas poreacutem natildeo impedem que Itaacutelia e Alemanha
importem significativas parcelas de seu consumo de eletricidade de paiacuteses
geradores de energia nuclear como Franccedila Eslovecircnia Hungria e Repuacuteblica
Tcheca
Economia e Energia ndash eampe 11
Note-se que tanto a Itaacutelia como a Alemanha estavam no caminho de
desistir da renuacutencia agrave geraccedilatildeo nuacutecleo-eleacutetrica quando ocorreu o acidente de
Fukushima num contexto de crise poliacutetica interna o que fez esses paiacuteses
reafirmarem sua posiccedilatildeo anterior de abandono das usinas nucleares
Na Tabela 4 estatildeo indicados os dados de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e
da participaccedilatildeo nuclear A tabela tambeacutem indica as reservas estimadas de
uracircnio dos paiacuteses (soacute satildeo indicadas as reservas relevantes do ponto de vis-
ta mundial) A posse de reservas de uracircnio eacute naturalmente um fator a ser
levado em conta nas decisotildees sobre a energia nuclear no Paiacutes
Tabela 4 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e participaccedilatildeo nuclear nos dez paiacuteses
de maior atividade econocircmica
Rank
PIB
PPPC
Paiacutes
Usinas Nucleares
em operaccedilatildeo
(+ em construccedilatildeo)
Potecircncia
Instalada
Mw(e)
Participa-
ccedilatildeo na Ge-
raccedilatildeo Eleacute-
trica
Reservas
Uracircnio
(ton de U)
1 EUA 104 (+1) 100747 20 339000
2 China 11 (+20) 8438 2 67900
3 Japatildeo 54 (+1) 46823 29 x
4 Iacutendia 18 (+5) 3987 3 72900
5 Alemanha 17
(em desativaccedilatildeo) 20480 28 x
6 Ruacutessia 31 (+9) 21743 17 545700
7 Reino
Unido 19 10137 16 x
8 Brasil 2 (+1) 1884 3 278400
9 Franccedila 59 (+1) 63260 74 x
10 Itaacutelia 4 (desativadas) - - -
Fonte (IAEA 2010)
Cabe ressaltar que Brasil Ruacutessia e EUA satildeo os uacutenicos paiacuteses do mun-
do que possuem grandes reservas de uracircnio domiacutenio tecnoloacutegico de todas
as etapas de produccedilatildeo do combustiacutevel nuclear e um parque de geraccedilatildeo eleacute-
trica nuclear em operaccedilatildeo Ruacutessia e EUA entretanto possuem capacidade
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 12
industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
Bibliografia
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 14
1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 11
Note-se que tanto a Itaacutelia como a Alemanha estavam no caminho de
desistir da renuacutencia agrave geraccedilatildeo nuacutecleo-eleacutetrica quando ocorreu o acidente de
Fukushima num contexto de crise poliacutetica interna o que fez esses paiacuteses
reafirmarem sua posiccedilatildeo anterior de abandono das usinas nucleares
Na Tabela 4 estatildeo indicados os dados de geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e
da participaccedilatildeo nuclear A tabela tambeacutem indica as reservas estimadas de
uracircnio dos paiacuteses (soacute satildeo indicadas as reservas relevantes do ponto de vis-
ta mundial) A posse de reservas de uracircnio eacute naturalmente um fator a ser
levado em conta nas decisotildees sobre a energia nuclear no Paiacutes
Tabela 4 Geraccedilatildeo de energia eleacutetrica e participaccedilatildeo nuclear nos dez paiacuteses
de maior atividade econocircmica
Rank
PIB
PPPC
Paiacutes
Usinas Nucleares
em operaccedilatildeo
(+ em construccedilatildeo)
Potecircncia
Instalada
Mw(e)
Participa-
ccedilatildeo na Ge-
raccedilatildeo Eleacute-
trica
Reservas
Uracircnio
(ton de U)
1 EUA 104 (+1) 100747 20 339000
2 China 11 (+20) 8438 2 67900
3 Japatildeo 54 (+1) 46823 29 x
4 Iacutendia 18 (+5) 3987 3 72900
5 Alemanha 17
(em desativaccedilatildeo) 20480 28 x
6 Ruacutessia 31 (+9) 21743 17 545700
7 Reino
Unido 19 10137 16 x
8 Brasil 2 (+1) 1884 3 278400
9 Franccedila 59 (+1) 63260 74 x
10 Itaacutelia 4 (desativadas) - - -
Fonte (IAEA 2010)
Cabe ressaltar que Brasil Ruacutessia e EUA satildeo os uacutenicos paiacuteses do mun-
do que possuem grandes reservas de uracircnio domiacutenio tecnoloacutegico de todas
as etapas de produccedilatildeo do combustiacutevel nuclear e um parque de geraccedilatildeo eleacute-
trica nuclear em operaccedilatildeo Ruacutessia e EUA entretanto possuem capacidade
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 12
industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
Bibliografia
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 14
1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 12
industrial instalada suficiente para garantir auto-suficiecircncia na produccedilatildeo de
combustiacutevel nuclear O Brasil tem tal capacidade nas etapas de mineraccedilatildeo
beneficiamento e fabricaccedilatildeo faltando poreacutem instalaccedilotildees industriais com
capacidade suficiente para atender as necessidades nacionais nas etapas
de conversatildeo e de enriquecimento apesar de possuir unidades piloto com
capacidade de produccedilatildeo limitada desde o final dos anos 80
Conclusatildeo
O Brasil eacute dentre as dez maiores economias mundiais o uacutenico paiacutes
que natildeo possui natildeo armazena em seu territoacuterio e nem considera a possibili-
dade de uso de armas nucleares estrangeiras na sua estrateacutegia de defesa
Juntamente com Nova Zelacircndia o Brasil eacute o uacutenico paiacutes do mundo que pros-
creveu os usos natildeo paciacuteficos da energia nuclear na sua proacutepria Constituiccedilatildeo
Federal O Brasil eacute signataacuterio do Tratado de Natildeo Proliferaccedilatildeo Nuclear e do
Tratado de Tlatelolco este uacuteltimo estabelecendo a Ameacuterica Latina e Caribe
como uma zona livre de armas nucleares
O Acordo Brasil Argentina que eliminou uma potencial corrida por ar-
mas nucleares na regiatildeo e que criou a Agecircncia Brasileiro Argentina de Con-
tabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) completa 20 anos em
2011 O Acordo assegurou o clima poliacutetico favoraacutevel para que o MERCOSUL
fosse posteriormente instalado Esse bloco econocircmico serviu de base para o
avanccedilo da integraccedilatildeo econocircmica do Continente Sul-Americano O espaccedilo
econocircmico que assim se abriu eacute de grande importacircncia para o continente O
comeacutercio com a Argentina que era quase despreziacutevel alccedilou nosso vizinho agrave
posiccedilatildeo de segundo maior parceiro comercial do Brasil
Ao Brasil interessa manter sua posiccedilatildeo de uso apenas paciacutefico da ener-
gia nuclear Isso daacute ao paiacutes um caraacuteter uacutenico junto aos ldquodez maisrdquo da econo-
mia mundial que se reflete numa autoridade moral e eacutetica que pode ser ex-
plorada politicamente em diversas situaccedilotildees como por exemplo a reforma
do Conselho de Seguranccedila da ONU e a arbitragem de crises internacionais
Essa ldquovantagem competitivardquo eacute muito mais valiosa do que a posse de armas
nucleares que ao final das contas seriam feitas para nunca serem usadas
Entretanto os quadros apresentados mostram de forma inequiacutevoca a
importacircncia estrateacutegica do Brasil se manter ativo na exploraccedilatildeo dos usos
paciacuteficos da energia nuclear expandindo seu domiacutenio tecnoloacutegico e capaci-
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 14
1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
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Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 13
dade industrial instalada nos diversos setores associados como produccedilatildeo
de radioisoacutetopos para medicina induacutestria e agricultura produccedilatildeo de com-
bustiacutevel nuclear e geraccedilatildeo eleacutetrica
O Plano Nacional de Energia (PNE) que prevecirc a conclusatildeo de Angra 3
ateacute 2015 e a implantaccedilatildeo de 4000 MW nucleares adicionais ateacute 2030 junta-
mente com as metas estabelecidas para a autosuficiecircncia na produccedilatildeo do
combustiacutevel nuclear que mantecircm nas duas proacuteximas deacutecadas uma partici-
paccedilatildeo do nuclear na geraccedilatildeo eleacutetrica proacutexima da atual tambeacutem eacute por ne-
cessidades de diversificaccedilatildeo da matriz energeacutetica uma opccedilatildeo sensata do
ponto de vista energeacutetico
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 14
1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
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No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
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Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
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ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
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1 - Fundaccedilatildeo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) ndash Diretoria Executiva ndash CRM ndash Av Franklin Roosevelt 146 6ordm andar sala 602 ndash Centro ndash Rio de JaneiroRJ Escola de Quiacute-mica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tec-nologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email marciafribeiroyahoocombr
2 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DPO ndash Aacuterea de Gestatildeo e Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email suzanaeqcombr
3 - Escola de Quiacutemica da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) Cidade Universitaacuteria ndash Centro de Tecnologia Bloco E ndash 2ordm nadir ndash DEB ndash Aacuterea de Processos Bioquiacutemicos ndash Rio de JaneiroRJ ndash CEP 21949-900 email gimeneseqcombr
Artigo
Iniciativas para o uso da biomassa lignoceluloacutesica
em biorrefinarias a plataforma sucroquiacutemica no
mundo e no Brasil
Maacutercia Franccedila Ribeiro Fernandes dos Santos1 Suzana Borschiver2
Maria Antonieta Peixoto Gimenes Couto3
Resumo
Petroacuteleo gaacutes natural e seus derivados representam 55 do consumo
mundial de energia no entanto eles natildeo vatildeo durar mais do que algumas
deacutecadas Assim se faz necessaacuterio encontrar substitutos para estes combus-
tiacuteveis e uma alternativa que se apresenta eacute a utilizaccedilatildeo de mateacuteria orgacircnica
renovaacutevel (biomassa) Este artigo apresenta as iniciativas adotadas no mun-
do e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-primas lignoceluloacutesicas
no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na plataforma sucroquiacutemi-
ca para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em vista a posiccedilatildeo de
destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio nacional O levanta-
mento das informaccedilotildees disponibilizadas na literatura foi obtido por meio de
uma pesquisa bibliograacutefica Os resultados sugerem que a tecnologia ainda
estaacute em fase de pesquisa e desenvolvimento e desperta grande interesse
para consolidar o mercado mundial de etanol
Palavras-chave biorrefinaria biomassa mateacuteria-prima lignoceluloacutesica eta-
nol Brasil
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
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no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 15
Abstract
Oil natural gas and their products represent 55 of global energy con-
sumption yet they will not last more than a few decades Thus it is neces-
sary to find substitutes for these fuels and an alternative that presents itself is
the use of organic matter (biomass) This article presents the initiatives taken
in the world and especially in Brazil on the use of raw materials in the con-
text of lignocellulosic biorefinery The focus will be on the sugar platform for
the production of second-generation ethanol aimed at a prominent position
of this market segment in the national agribusiness The survey of informati-
on availability in the literature was obtained through a search The results
suggest that the technology is still undergoing research and development
and it arouse great interest for consolidating the ethanol global market
Keywords biorefinery biomass lignocelulosic feedstock ethanol Brazil
Introduccedilatildeo
As mudanccedilas climaacuteticas e a elevaccedilatildeo das cotaccedilotildees do petroacuteleo aliadas
agraves necessidades estrateacutegicas de produccedilatildeo de energia tecircm motivado uma
corrida sem precedentes agrave produccedilatildeo de combustiacuteveis alternativos preferen-
cialmente de fontes renovaacuteveis de energia (BUCKERIDEG et al 2010)
O uso da biomassa para energia cresce em importacircncia como uma das
vias de mitigaccedilatildeo dos problemas citados acima Existem diferentes rotas
para converter a energia da biomassa em fluxo de energia final desejado
quer seja na forma de calor combustiacutevel ou energia eleacutetrica (SEABRA
2008)
Assim abrem-se oportunidades para o desenvolvimento de uma induacutes-
tria baseada em mateacuterias primas renovaacuteveis Aleacutem dos biocombustiacuteveis jaacute
conhecidos um fluxo de inovaccedilotildees em desenvolvimento pode estar lanccedilan-
do as bases de uma induacutestria integrada de exploraccedilatildeo da biomassa
(COUTINHO amp BONTEMPO 2010)
Neste cenaacuterio o Brasil desponta em uma posiccedilatildeo privilegiada para as-
sumir a lideranccedila no aproveitamento integral das biomassas pelo fato de
apresentar grande potencial de cultivo de mateacuterias-primas renovaacuteveis dis-
pondo de vantagens comparativas e competitivas tais como (i) culturas agriacute-
colas de grande extensatildeo (destaque para a induacutestria da cana-de-accediluacutecar) (ii)
maior biodiversidade do planeta (iii) intensa radiaccedilatildeo solar (iv) aacutegua em
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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CGEE (2010) Quiacutemica Verde no Brasil 2010-2030 Brasiacutelia DF Centro de Gestatildeo e
Estudos Estrateacutegicos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
Cortez LAB (2010) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para produtividade e sus-
tentabilidade Satildeo Paulo Blucher
Coutinho PLA Bomtempo JV (2010) Uso de roadmaps tecnoloacutegicos para favore-
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POI 2010
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InSeminaacuterio nacional sobre reusoreciclagem de resiacuteduos soacutelidos industriais Satildeo
Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 16
abundacircncia (v) diversidade de clima e (vi) pioneirismo na produccedilatildeo de bio-
combustiacutevel etanol (CGEE 2010) O paiacutes reuacutene ainda condiccedilotildees para ser o
principal receptor de recursos de investimentos oriundos do mercado de car-
bono no segmento de produccedilatildeo e uso de bioenergia
Hoje o Brasil desfruta de uma posiccedilatildeo confortaacutevel com relaccedilatildeo agrave tecno-
logia da produccedilatildeo de etanol Neste setor o Brasil eacute liacuteder mundial na produ-
ccedilatildeo de cana-de-accediluacutecar etanol e accediluacutecar com 5727 milhotildees de toneladas
277 bilhotildees de litros e 313 milhotildees de toneladas respectivamente na safra
de 20082009 (CORTEZ 2010)
Em meacutedia 50 da cana colhida eacute destinada agrave produccedilatildeo de aacutelcool e os
demais 50 satildeo destinados agrave produccedilatildeo de accediluacutecar Cerca de 23 do accediluacutecar
produzido eacute destinado ao mercado externo enquanto que o restante atende
ao mercado interno Quanto a produccedilatildeo de aacutelcool cerca de 85 eacute direcio-
nado ao mercado interno sendo que destes 90 satildeo destinados ao seu
uso como carburante e o restante atender ao mercado externo (BASTOS
2007)
Entretanto para preservar essa posiccedilatildeo num cenaacuterio competitivo em
que outros players estatildeo interessados em se desenvolver com pesados in-
vestimentos em Pesquisa amp Desenvolvimento (PampD) o Brasil precisa manter
investimentos compatiacuteveis na geraccedilatildeo de novas tecnologias e formaccedilatildeo de
competecircncias (BUCKERIDEG et al 2010)
Atualmente a conversatildeo pela rota sucroquiacutemica de material lignoceluloacute-
sico presente na palha e no bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar em accediluacutecares fer-
mentaacuteveis para a produccedilatildeo de etanol denominado de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
vem sendo considerada no Brasil como uma alternativa promissora para
atender agrave demanda mundial
Assim o presente artigo tem como objetivo principal expor as iniciativas
adotadas no mundo e em especial no Brasil sobre o uso de mateacuterias-
primas lignoceluloacutesicas no contexto da biorrefinaria O enfoque seraacute dado na
plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo tendo em
vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agronegoacutecio
nacional
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 17
Conceito de Biorrefinaria
De acordo com Fernando et al (2006) o conceito de produzir produtos a
partir de commodities agriacutecolas como a biomassa natildeo eacute novo no entanto
utilizar a biomassa como insumo na produccedilatildeo de vaacuterios produtos de maneira
similar a uma refinaria de petroacuteleo onde combustiacuteveis foacutesseis satildeo usados
como input eacute relativamente novo Seu principal objetivo eacute transformar os
materiais bioloacutegicos em produtos utilizaacuteveis nas induacutestrias de transformaccedilatildeo
usando uma combinaccedilatildeo de tecnologias e processos biotecnoacutegicos
Os princiacutepios baacutesicos da refinaria de petroacuteleo tradicional e a biorrefinaria
satildeo representados esquematicamente na Figura 1 Uma refinaria de petroacuteleo
fornece principalmente combustiacuteveis para transportes e energia e somente
uma fraccedilatildeo relativamente pequena eacute usada na induacutestria quiacutemica Em uma
biorrefinaria uma quantidade relativamente maior eacute usada para a quiacutemica e
a utilizaccedilatildeo de materiais De acordo com Kamm et al (2006) os bioprodutos
industriais soacute podem competir com aqueles oriundos da petroquiacutemica quan-
do os recursos de biomassa satildeo processadas atraveacutes de sistemas de forma
otimizada nos sistemas das biorrefinarias onde novas cadeias de valor satildeo
desenvolvidas e implementadas
Figura 1 Refinaria de petroacuteleo versus biorrefinaria
(KAMM et al 2006)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
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No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 18
Em seus estudos Ree amp Annevelink (2007) apontam a existecircncia de
sete tipos de biorefinarias que ainda estatildeo na fase de pesquisa e desenvol-
vimento (i) Biorrefinarias Convencionais (ii) Biorrefinarias Verdes (iii) Biore-
finarias de Cereais (iv) Biorrefinarias de Material Lignoceluloacutesico (v) Biorre-
finarias de Duas Plataformas (vi) Biorrefinarias Termoquiacutemicas e (vii) Bior-
refinarias Aquaacuteticas
Biorrefinaria de Materiais Lignoceluloacutesicos
A biorefinaria a partir de materiais lignoceluloacutesicos usa um mix de fon-
tes de biomassa para a produccedilatildeo de uma seacuterie de produtos por meio de u-
ma combinaccedilatildeo de tecnologias Tal biorefinaria consiste de trecircs fraccedilotildees quiacute-
micas baacutesicas (a) hemicelulose poliacutemeros de accediluacutecar com cinco carbonos
(b) celulose poliacutemeros de glucose com seis carbonos e (c) lignina poliacuteme-
ros de fenol (FERNANDO et al 2006) A Figura 2 apresenta os produtos que
podem ser obtidos a partir destas fraccedilotildees quiacutemicas
Figura 2 Produtos potenciais obtidos na Biorrefinaria de Material Lignocelu-
loacutesico (KAMM et al 2006)
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 19
Segundo Pereira Juacutenior et al (2008) a utilizaccedilatildeo de biomassa lignoce-
luloacutesica dentro do contexto da biorrefinaria eacute fundamentada em duas plata-
formas distintas conforme o conceito de Biorrefinarias de Duas Plataformas
ilustrado na Figura 3 que visam fornecer ldquoblocos de construccedilatildeordquo para obter
uma variedade de produtos
A plataforma termoquiacutemica eacute baseada em processos de conversatildeo ter-
moquiacutemica pela reaccedilatildeo de mateacuteria-prima em altas temperaturas com uma
quantidade de oxigecircnio controlada (gaseificaccedilatildeo) para produzir gaacutes de siacutente-
se (CO + H2) ou na ausecircncia de oxigecircnio (piroacutelise) para produzir bio-oacuteleo
que depois de um processo de hidrodeoxigenaccedilatildeo produz uma mistura liacutequi-
da de hidrocarbonetos similar agravequeles presentes no petroacuteleo
Figura 3 Conceito da Biorrefinaria de Duas Plataformas
(KAMM et al 2006)
A plataforma de accediluacutecar tambeacutem conhecida como sucroquiacutemica objeto
de estudo do artigo eacute baseada em processos de conversatildeo quiacutemica e bio-
quiacutemica de accediluacutecares extraiacutedos da biomassa mediante uma separaccedilatildeo de
seus componentes principais Para isto o preacute-tratamento eacute essencial visan-
do a desorganizaccedilatildeo do complexo lignoceluloacutesico e como consequumlecircncia au-
mento da acessibilidade das enzimas agraves moleacuteculas de celulose (PEREIRA
JR et al 2008)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
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No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 20
O preacute-tratamento que consiste em submeter o material lignoceluloacutesico
a uma seacuterie de operaccedilotildees visa promover a quebra das ligaccedilotildees que unem
as macroestruturas Tais operaccedilotildees satildeo responsaacuteveis pela adequaccedilatildeo da
mateacuteria-prima como por exemplo o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar agraves condi-
ccedilotildees de transformaccedilatildeo por parte dos micro-organismos Estas podem ser
classificadas como fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas quiacutemicas e bioloacutegicas conforme
o agente que atua na alteraccedilatildeo estrutural (SCHLITTLER 2006) A Figura 4
mostra um esquema simplificado para a separaccedilatildeo dos principais compo-
nentes dos materiais lignoceluloacutesicos
Figura 4 Separaccedilatildeo dos componentes lignoceluloacutesicos
(PEREIRA JR et al 2008)
Pereira Jr (2006) observa que a decisatildeo de usar um ou outro processo
de hidroacutelise depende tambeacutem do tipo de material lignoceluloacutesico empregado
Na hidroacutelise da hemicelulose (que ocorre em condiccedilotildees mais brandas do
que no caso da celulose) a estrateacutegia tem sido a utilizaccedilatildeo de aacutecido sulfuacuteri-
co diluiacutedo No caso da celulose como a hidroacutelise quiacutemica requer condiccedilotildees
de alta severidade (elevadas temperaturas grandes tempos de exposiccedilatildeo e
altas concentraccedilotildees de aacutecido) pela maior resistecircncia ao ataque hidroliacutetico o
uso da hidroacutelise enzimaacutetica seria mais indicado (pela ausecircncia de condiccedilotildees
severas) tal estrateacutegia tecnoloacutegica difere da concepccedilatildeo de processos anti-
gos em que se buscava a hidroacutelise quiacutemica conjunta da celulose e da hemi-
celulose pois satildeo polissacariacutedeos com diferentes suscetibilidades ao ataque
hidroliacutetico
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 21
A hidroacutelise total da celulose gera apenas glicose que pode ser converti-
da a uma seacuterie de substacircncias quiacutemicas e bioquiacutemicas conforme ilustrado
na Figura 2 com destaque para a sua conversatildeo bioloacutegica a etanol dito de
2ordf geraccedilatildeo por ser obtido a partir de materiais lignoceluloacutesicos
Esta nova plataforma tecnoloacutegica pode revolucionar segmentos industri-
ais como no caso do Brasil que gera uma grande quantidade de resiacuteduos
como o bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar no entanto a utilizaccedilatildeo efetiva dos ma-
teriais lignoceluloacutesicos em processos microbioloacutegicos esbarra em dois obstaacute-
culos principais a estrutura cristalina da celulose altamente resistente agrave
hidrolise e a associaccedilatildeo lignina-celulose que forma uma barreira fisica que
impede o acesso enzimaacutetico ou microbioloacutegico ao substrato (CGEE 2010)
Adicionalmente a hidroacutelise acida da celulose apresenta o inconveniente de
requerer o emprego de elevadas temperatura e pressatildeo levando agrave destrui-
ccedilatildeo de parte dos carboidratos e agrave obtenccedilatildeo de produtos de degradaccedilatildeo toacutexi-
cos aos microrganismos A sacarificaccedilatildeo enzimaacutetica por sua vez requer o
emprego de preacute-tratamentos fiacutesicos (moagem aquecimento irradiaccedilatildeo) ou
quiacutemicos (acido sulfuacuterico acido fosfoacuterico aacutelcalis) para atingir rendimentos
viaacuteveis
Potencial Brasileiro para geraccedilatildeo de mateacuteria-prima lignoceluloacutesica
Tendo em vista a vasta biodiversidade encontrada em seu territoacuterio o
Brasil dispotildee de uma grande variedade de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustri-
ais cujo bioprocessamento desperta um grande interesse econocircmico e soci-
al Dentre estes exemplos figuram os resiacuteduos derivados de atividades tais
como as induacutestrias de papel e celulose (sepilho maravalhas e cavacos des-
classificados de eucalipto e pinus) serrarias (serragem) usinas de accediluacutecar e
aacutelcool (bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar) e de um modo geral unidades de produ-
ccedilatildeo agriacutecola geradoras de resiacuteduos de culturas como a palha de cereais de
milho de trigo sabugo de milho cascas de arroz e de aveia dentre outros
(RAMOS 2000)
No Brasil a quantidade de resiacuteduos lignoceluloacutesicos gerada anualmen-
te eacute de aproximadamente 350 milhotildees de toneladas (PEREIRA JR 2007)
Considerando que uma das principais fontes de materiais lignoceluloacutesicos eacute
o setor sucroalcoleiro e adotando o teor de celulose hemicelulose e lignina
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 22
no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
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Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
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No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
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A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
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ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
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no bagaccedilo como paracircmetro de comparaccedilatildeo[1]
chega-se a quantidade poten-
cial respectivamente de 1645 9625 e 7105 milhotildees de toneladas que po-
dem ser obtidas a partir de resiacuteduos lignoceluloacutesicos no Brasil
Metodologia
Este trabalho tem como objetivo apresentar as iniciativas tomadas no
mundo e especialmente no Brasil com relaccedilatildeo ao uso de mateacuterias-primas
no contexto de biorrefinaria de materiais lignoceluloacutesicos O enfoque seraacute
dado na plataforma sucroquiacutemica para a produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo
tendo em vista a posiccedilatildeo de destaque neste segmento de mercado no agro-
negoacutecio nacional A metodologia adotada neste estudo exploratoacuterio foi base-
ada na literatura e em documentos obtidos a partir de uma pesquisa de in-
formaccedilotildees disponibilizadas na literatura Para atingir o objetivo a informaccedilatildeo
eacute apresentada de modo a fornecer um panorama dos esforccedilos mundiais e
brasileiro em pesquisa para o desenvolvimento de novas tecnologias relacio-
nadas agrave obtenccedilatildeo do etanol de segunda geraccedilatildeo
Resultados
No Mundo
Apesar de atualmente natildeo existir nenhuma planta comercial para pro-
duccedilatildeo de etanol a partir de materiais lignoceluloacutesico muitas plantas-piloto e
de demonstraccedilatildeo jaacute foram desenvolvidas e diversos projetos comerciais es-
tatildeo em desenvolvimento A Tabela 1 apresenta as empresas mundiais que
vecircm empregando tecnologias para produccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo e infor-
maccedilotildees complementares
A Tabela 1 revela que a maior parte das empresas encontradas explora
o conceito de biorrefinaria de acordo com a plataforma sucroquiacutemica A mai-
oria das plantas estaacute localizada nos EUA mas paiacuteses como Canadaacute Sueacute-
cia Finlacircndia Ruacutessia e Japatildeo tambeacutem satildeo sedes de algumas iniciativas
1 - Bagaccedilo de cana eacute composto de 47 de celulose 275 de hemicelulose e 203-263 de
lignina (AGUIAR 2010)
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 23
Tabela 1 Empresas que empregam tecnologias para a produccedilatildeo de etanol
de 2ordf geraccedilatildeo e caracteriacutesticas de processo (CGEE 2010)
Empresa Paiacutes de origem
Caracteriacutesticas de processo
Localiza-ccedilatildeo
Capacidade (m
3ano)
AE Biofuels EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Montana 567
Blue Fire Ethanol
EUA Japatildeo
Hidroacutelise com aacutecido concentrado
California Izumi
12110 Natildeo deter-
minado
Chempolis Ou
Finlacircndia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
Oulu Natildeo deter-
minado
Iogen Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
Ontario 4000
KL Energy EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Wyoming 5680
Lignol E-nergy
Canadaacute Preacute-tratamento Organosolv
Vancou-ver
2500
Mascoma EUA Natildeo determinado New York 1890
Poet EUA Natildeo determinado South Dakota
75
Sekab Sueacutecia Hidroacutelise enzimaacutetica
Natildeo de-terminado
Natildeo determinado
STI Finlacircndia Natildeo determinado
Lappeen-ranta Hamina Narpio
1000 1000 1000
St Peters-burgo State Forest-Technical Academy
Ruacutessia Hidroacutelise com aacuteci-do diluiacutedo
13 unida-des no paiacutes
Natildeo determinado
Sun Opra Canadaacute Hidroacutelise enzimaacutetica
China Natildeo
determinado
University of Florida
EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Florida 7570
Verenium EUA Hidroacutelise enzimaacutetica
Lousiana Japan
5300 4920
A Tabela 2 mostra os projetos aprovados pelo Departmento de Energia
dos EUA (US DOE) para a construccedilatildeo de pequenas biorrefinarias no paiacutes
ao final de 2008
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 24
Tabela 2 Projetos aprovados pelo US DOE para a construccedilatildeo de pequenas
biorrefinarias nos EUA (US DOE 2009 apud CGEE 2010)
Empresa Custo Total
106 US$
Participaccedilatildeo US DOE 106 US$
Capacidade anual de produccedilatildeo
Localizaccedilatildeo Mateacuterias-primas Tecnologia
Verenium 9135 760 1500000 Jennings LA
Bagaccedilo cereais desperdiacutecios agriacutecolas resiacute-duos de madeira
Rota bioquiacutemica
Flambeau LIc
840 300 6000000 Park Falls WI Resiacuteduos flores-tais
BTL
ICM 860 300 1500000 St Joseph MO
Gramiacuteneas sorgo forrageiro palha
Rota bioquiacutemica
Lignol Innovations
880 300 2500000 Commerce City CO
Biomassa da madeira resiacute-duos agriacutecolas
Rota bioquiacutemica Organosolv
Pacific Ethanol
730 2434 2700000 Boardman OR
Palha de trigo palha resiacuteduos de aacutelamo
Biogasolina (EtOH biogas combustiacuteveis soacutelidos)
New Page 836 300 5500000 Wisconsin WI Biomassa da madeira ndash resiacute-duos das usinas
BTL
Rse Pulp 900 300 2200000 Old Town Maine
Lascas de ma-deira
Rota bioquiacutemica
Econfin LIc 770 300 1300000 Washington Country KY
Espigas de milho
Rota bioquiacutemica (fermentaccedilatildeo em estado soacuteli-do)
Mascoma 1350 250 2000000 Monroe TN Gramiacuteneas e madeirs
Rota bioquiacutemica
Total 8080 3053 252 M galotildees =
954 M litros
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
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No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
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A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
Referecircncias
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
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Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 25
A Tabela 2 aponta uma tendecircncia para a implementaccedilatildeo da plataforma
bioquiacutemica havendo ainda iniciativas de tecnologias termoquiacutemicas como
BTL (biomass-to-liquid)
Cabe destacar ainda que foi implementado o Programa de Biomassa do
Departamento de Energia para criar nos Estados Unidos uma nova induacutestria
ndash a induacutestria da biomassa ou bioinduacutestria ndash consolidada com a instalaccedilatildeo
de biorrefinarias capazes de transformar vaacuterios tipos de biomassa a preccedilos
competitivos em relaccedilatildeo agraves atuais fontes foacutesseis em combustiacuteveis produtos
quiacutemicos eletricidade e calor As biorrefinarias e o uso da biomassa celuloacutesi-
ca emergem como fundamentais para alcanccedilar as metas de produccedilatildeo
consumo de etanol em funccedilatildeo das limitaccedilotildees das fontes atualmente empre-
gadas (BASTOS 2007)
Neste contexto o paiacutes pretende investir US$ 385 milhotildees em seis bior-
refinarias de etanol celuloacutesico capazes de produzir 480 milhotildees de litros de
etanol celuloacutesico por ano como parte do plano do governo norte-americano
e tornar o etanol celuloacutesico competitivo em 2012 a fim de reduzir o consumo
de gasolina nos EUA nos proacuteximos 20 anos A Tabela 3 apresenta os seis
projetos selecionados pelo Departamento de Energia Americana (US DOE)
Tabela 3 Investimentos do DOE em projetos de produccedilatildeo de etanol
celuloacutesico nos EUA 2007-2010 (BARROS 2007)
Empresa Localizaccedilatildeo
da planta Mateacuteria-prima
Capacidade (milhotildees de litrosano)
Investimentos (milhotildees US$)
Abegoa Bioe-nergy Corp
Kansas Sabugo de milho
resiacuteduos de trigo etc 431 76
ALICO Inc Floacuterida Resiacuteduos de vegetais
diversos 526 33
BlueFire Ethanol Inc
Califoacuternia Resiacuteduos vegetais e
de madeira 719 40
Broin Companies of Sioux Falls
Iowa Resiacuteduos de milho 94 80
Iogen Biorefinery Partners
Idaho Resiacuteduos agriacutecolas 68 80
Range Fuels Geoacutergia Resiacuteduos de
madeira 151 76
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No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
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produtividade e sustentabilidade Satildeo Paulo Blucher
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Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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InSeminaacuterio nacional sobre reusoreciclagem de resiacuteduos soacutelidos industriais Satildeo
Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 26
No Brasil
Uma das empresas brasileiras que mais investem em PampD sobre bior-
refinarias em especial a partir de resiacuteduos da cana-de-accediluacutecar eacute a Petrobras
SA que eacute uma empresa estatal brasileira de economia mista que opera
em 27 paises no segmento de energia prioritariamente nas aacutereas de explo-
raccedilatildeo produccedilatildeo refino comercializaccedilatildeo e transporte de petroacuteleo e seus
derivados no Brasil e no exterior (PETROBRAS 2011)
Segundo Baratelli Junior (2007) a estrateacutegia competitiva da empresa eacute
expandir a participaccedilatildeo no mercado de biocombustiacuteveis liderando a produ-
ccedilatildeo nacional de biodiesel e ampliando a participaccedilatildeo no negoacutecio de etanol
A Tabela 4 apresenta as rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis e o estaacutegio
do esforccedilo tecnoloacutegico empreendido pela PetrobrasCENPES para o desen-
volvimento das tecnologias
A Tabela 4 aponta que os biocombustiacuteveis que demandam um esforccedilo
tecnoloacutegico elevado por parte da petrobras satildeo de segunda geraccedilatildeo o eta-
nol de celulose e os combustiacuteveis de piroacutelise e de gaacutes de siacutentese ndash BTL que
por sua vez utilizam como fonte de biomassa mateacuterias de origem celuloacutesica
ndash mateacuteria-prima para as biorrefinarias lignoceluloacutesicas
Com o projeto de desenvolvimento do bioetanol (etanol de lignocelulo-
se) ndash um biocombustiacutevel produzido a partir de resiacuteduos agroindustriais ndash a
Petrobras entra na produccedilatildeo dos chamados biocombustiacuteveis de segunda
geraccedilatildeo (PETROBRAS 2008)
Depois da etapa de testes em laboratoacuterio o projeto de produccedilatildeo de bio-
etanol passa para a fase de testes em escala piloto por meio de uma unida-
de experimental instalada no CENPES Desenvolvida em parceria com a
empresa brasileira Albrecht a planta piloto de etanol de lignocelulose locali-
zada no Centro de Pesquisas da Petrobras (CENPES) eacute uacutenica no Brasil
utilizando a tecnologia enzimaacutetica Para a produccedilatildeo de etanol a partir de re-
siacuteduos agroindustriais a planta utiliza um processo de quebra de moleacuteculas
com accedilatildeo de enzimas O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria
com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universida-
des brasileiras
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
Referecircncias
Annevelink B Ree R V (2007) Status Report Biorefinery 2007 Wageningen Agro-
technology and Food Sciences Group
Baratelli Jr F (2007) Biocombustiacuteveis ndash Iniciativas e desenvolvimento tecnoloacutegico
na Petrobras In Conferecircncia Nacional de Bioenergia 27092007
Bastos VD (2007) Etanol Alcooquiacutemica e Biorrefinarias BNDES Setorial Rio de
Janeiro n 25 p 5-38
BNDES amp CGEE (2008) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar energia para o desenvolvimen-
to sustentaacutevel Rio de Janeiro BNDES
Buckeridge MS Santos WD Souza AP (2010) As rotas para o etanol celuloacutesico
no Brasil In Cortez LAB (coordenador) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para
produtividade e sustentabilidade Satildeo Paulo Blucher
CGEE (2010) Quiacutemica Verde no Brasil 2010-2030 Brasiacutelia DF Centro de Gestatildeo e
Estudos Estrateacutegicos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
Cortez LAB (2010) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para produtividade e sus-
tentabilidade Satildeo Paulo Blucher
Coutinho PLA Bomtempo JV (2010) Uso de roadmaps tecnoloacutegicos para favore-
cer o ambiente de inovaccedilao uma proposta em mateacuterias primas renovaacuteveis In SIM-
POI 2010
Fernando S Adhikari S Chandrapal C Murali N (2006) Biorefineries Current
Status Challenges and a Future Direction Energy amp Fuels 20 1727-1737
Kamm B Gruber PR Kamm M (2006) Biorefineries ndash Industrial Processes and
Products Wiley-VCH ISBN 3-527-31027-4 Weinheim Germany
Pereira JR N (2006) Biotecnologia de materiais lignoceluloacutesicos para a produccedilatildeo
quiacutemica EQUFRJ Precircmio Abiquim de Tecnologia 2006
Pereira JR N Couto M A P G Santa Anna L M M (2008) Biomass of Lignocelu-
losic Composition for fuel ethanol production within the context of biorefinery Rio
de Janeiro Escola de QuiacutemicaUFRJ 2008
Petrobras (2011) Energia e Tecnologia httpwwwpetrobrascombr [Acessed
February 07 2011]
Ramos LP (2000) Aproveitamento integral de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustriais
InSeminaacuterio nacional sobre reusoreciclagem de resiacuteduos soacutelidos industriais Satildeo
Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 27
Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado como fonte de biomassa na
planta experimental mas o sistema estaacute ajustado ao bagaccedilo de cana-de-
accediluacutecar por ser o resiacuteduo agroindustrial mais expressivo no paiacutes Outra ma-
teacuteria prima que seraacute utilizada nos testes eacute a torta de mamona resiacuteduo amilaacute-
ceo do processo de produccedilatildeo do biodiesel a partir de mamona
Combustiacutevel FonteBiomassa Estaacutegio da Tecnologia
Esforccedilo tecno-loacutegico da
Petrobras
Primeira geraccedilatildeo
Etanol de gratildeos e
cana-de-accediluacutecar
Cana de accediluacutecar trigo
milho beterraba Comercial meacutedio
Biodiesel Oacuteleos vegetais
e gorduras Comercial alto
Diesel verde
(hidrotratamento)
Oacuteleos vegetais gordu-
ras e petroacuteleo
Rumo a comercial no
Brasil e Europa alto
Butanol Milho sorgo trigo e
cana-de-accediluacutecar
Projeto BP and Dupont
para produzir monitoramento
Segunda geraccedilatildeo
Etanol celuloacutesico
Resiacuteduos agriacutecolas lascas de
madeira e grama
Projeto IOGEN anuncia
planta comercial alto
Combustiacuteveis da
Piroacutelise (bio-oacuteleo)
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Projeto BIOCOUP ndash consoacutercio europeu de 16 empresas desde
2006 ateacute 2011 meacutedio
Combustiacuteveis de Gaacutes de
Siacutentese - BTL
Qualquer biomassa
celuloacutesica
Demonstrado em larga
escala com foacutesseis
Projeto CHOREN para biomassa
anuncia planta comercial
alto
Futuro
Diesel de algas Microalgas cultivadas Escala de laboratoacuterio
em Universidades baixo
Hidrocarbonetos de
biomassa Carbohidratos
Escala de laboratoacuterio
em Universidades prospecccedilatildeo
Tabela 4 Esforccedilo tecnoloacutegico das rotas para produccedilatildeo de biocombustiacuteveis
da Petrobras (Adaptado de BARATELLI JR 2007)
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
Referecircncias
Annevelink B Ree R V (2007) Status Report Biorefinery 2007 Wageningen Agro-
technology and Food Sciences Group
Baratelli Jr F (2007) Biocombustiacuteveis ndash Iniciativas e desenvolvimento tecnoloacutegico
na Petrobras In Conferecircncia Nacional de Bioenergia 27092007
Bastos VD (2007) Etanol Alcooquiacutemica e Biorrefinarias BNDES Setorial Rio de
Janeiro n 25 p 5-38
BNDES amp CGEE (2008) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar energia para o desenvolvimen-
to sustentaacutevel Rio de Janeiro BNDES
Buckeridge MS Santos WD Souza AP (2010) As rotas para o etanol celuloacutesico
no Brasil In Cortez LAB (coordenador) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para
produtividade e sustentabilidade Satildeo Paulo Blucher
CGEE (2010) Quiacutemica Verde no Brasil 2010-2030 Brasiacutelia DF Centro de Gestatildeo e
Estudos Estrateacutegicos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
Cortez LAB (2010) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para produtividade e sus-
tentabilidade Satildeo Paulo Blucher
Coutinho PLA Bomtempo JV (2010) Uso de roadmaps tecnoloacutegicos para favore-
cer o ambiente de inovaccedilao uma proposta em mateacuterias primas renovaacuteveis In SIM-
POI 2010
Fernando S Adhikari S Chandrapal C Murali N (2006) Biorefineries Current
Status Challenges and a Future Direction Energy amp Fuels 20 1727-1737
Kamm B Gruber PR Kamm M (2006) Biorefineries ndash Industrial Processes and
Products Wiley-VCH ISBN 3-527-31027-4 Weinheim Germany
Pereira JR N (2006) Biotecnologia de materiais lignoceluloacutesicos para a produccedilatildeo
quiacutemica EQUFRJ Precircmio Abiquim de Tecnologia 2006
Pereira JR N Couto M A P G Santa Anna L M M (2008) Biomass of Lignocelu-
losic Composition for fuel ethanol production within the context of biorefinery Rio
de Janeiro Escola de QuiacutemicaUFRJ 2008
Petrobras (2011) Energia e Tecnologia httpwwwpetrobrascombr [Acessed
February 07 2011]
Ramos LP (2000) Aproveitamento integral de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustriais
InSeminaacuterio nacional sobre reusoreciclagem de resiacuteduos soacutelidos industriais Satildeo
Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 28
A planta experimental eacute capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol
por tonelada de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar Nesta etapa do projeto de pes-
quisa os pesquisadores trabalham na otimizaccedilatildeo deste processo de produ-
ccedilatildeo e tecircm como objetivo alcanccedilar a marca de 280 litros por tonelada de ba-
gaccedilo no mesmo equipamento Como resultado desta pesquisa a Petrobras
jaacute fez o depoacutesito de dois pedidos de patentes (BR 0605017-4 e BR 0505299-
8) junto ao INPI
A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Petrobras na posi-
ccedilatildeo de vanguarda em relaccedilatildeo aos biocombustiacuteveis de segunda geraccedilatildeo
aqueles produzidos a partir de resiacuteduos agroindustriais e que natildeo competem
com a produccedilatildeo agriacutecola voltada para alimentos A utilizaccedilatildeo de resiacuteduos
como o bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar pode aumentar substancialmente a pro-
duccedilatildeo de etanol sem aumentar a aacuterea plantada elevando a produtividade do
processo jaacute existente pelo aproveitamento de seus resiacuteduos
Desta forma a produccedilatildeo de biocombustiacuteveis em futuro proacuteximo tam-
beacutem poderaacute ser complementar agrave produccedilatildeo de alimentos A Petrobras prevecirc
que em 2010 seraacute construiacuteda uma planta semi-industrial de bioetanol A Fi-
gura 6 apresenta uma ilustraccedilatildeo da rota tecnoloacutegica adotada pela petrobras
para produccedilatildeo do bioetanol lignoceluloacutesico
Figura 6 Rota Tecnoloacutegica adotada pela Petrobras para produccedilatildeo do bioe-
tanol lignoceluloacutesico (BARATELLI JR 2007)
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
Referecircncias
Annevelink B Ree R V (2007) Status Report Biorefinery 2007 Wageningen Agro-
technology and Food Sciences Group
Baratelli Jr F (2007) Biocombustiacuteveis ndash Iniciativas e desenvolvimento tecnoloacutegico
na Petrobras In Conferecircncia Nacional de Bioenergia 27092007
Bastos VD (2007) Etanol Alcooquiacutemica e Biorrefinarias BNDES Setorial Rio de
Janeiro n 25 p 5-38
BNDES amp CGEE (2008) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar energia para o desenvolvimen-
to sustentaacutevel Rio de Janeiro BNDES
Buckeridge MS Santos WD Souza AP (2010) As rotas para o etanol celuloacutesico
no Brasil In Cortez LAB (coordenador) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para
produtividade e sustentabilidade Satildeo Paulo Blucher
CGEE (2010) Quiacutemica Verde no Brasil 2010-2030 Brasiacutelia DF Centro de Gestatildeo e
Estudos Estrateacutegicos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
Cortez LAB (2010) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para produtividade e sus-
tentabilidade Satildeo Paulo Blucher
Coutinho PLA Bomtempo JV (2010) Uso de roadmaps tecnoloacutegicos para favore-
cer o ambiente de inovaccedilao uma proposta em mateacuterias primas renovaacuteveis In SIM-
POI 2010
Fernando S Adhikari S Chandrapal C Murali N (2006) Biorefineries Current
Status Challenges and a Future Direction Energy amp Fuels 20 1727-1737
Kamm B Gruber PR Kamm M (2006) Biorefineries ndash Industrial Processes and
Products Wiley-VCH ISBN 3-527-31027-4 Weinheim Germany
Pereira JR N (2006) Biotecnologia de materiais lignoceluloacutesicos para a produccedilatildeo
quiacutemica EQUFRJ Precircmio Abiquim de Tecnologia 2006
Pereira JR N Couto M A P G Santa Anna L M M (2008) Biomass of Lignocelu-
losic Composition for fuel ethanol production within the context of biorefinery Rio
de Janeiro Escola de QuiacutemicaUFRJ 2008
Petrobras (2011) Energia e Tecnologia httpwwwpetrobrascombr [Acessed
February 07 2011]
Ramos LP (2000) Aproveitamento integral de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustriais
InSeminaacuterio nacional sobre reusoreciclagem de resiacuteduos soacutelidos industriais Satildeo
Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Cre
scim
en
to d
o P
IB n
os
EUA
an
o
Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Var
iaccedilatilde
o a
nu
al d
o P
IB
()
EUA
EUA 3
Brasil
Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
4
6
8
10
-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
0
2
4
6
8
10
12
-10 0 10 20
19381970
y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
-20
-10
00
10
20
30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 29
O processo de fabricaccedilatildeo de etanol a partir de resiacuteduos vegetais eacute divi-
dido em quatro etapas Na primeira etapa haacute o preacute-tratamento do bagaccedilo de
cana sendo adotado o processo de hidroacutelise aacutecida branda onde no reator o
resiacuteduo eacute submetido agrave quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaccedilo de
cana e a recuperaccedilatildeo de accediluacutecares mais faacuteceis de hidrolisar
Em seguida vem a etapa de deslignificaccedilatildeo do soacutelido rico em celulose
Eacute retirada a lignina complexo que daacute resistecircncia a fibra e protege a celulose
da accedilatildeo de microorganismos poreacutem apresenta grande inibiccedilatildeo ao processo
fermentativo
Na terceira fase o liacutequido proveniente do preacute-tratamento aacutecido rico em
accediluacutecares eacute fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utili-
zada nesta fermentaccedilatildeo
O soacutelido proveniente da etapa de deslignificaccedilatildeo rico em celulose tam-
beacutem eacute tratado ele passa por um processo de sacarificaccedilatildeo (transformaccedilatildeo
em accediluacutecares) por meio de enzimas e eacute fermentado pela levedura
Sacharomyces cerevisiae o mesmo fungo utilizado na fabricaccedilatildeo de patildees A
Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de
fabricaccedilatildeo testando enzimas disponiacuteveis no mercado e pesquisando novos
preparados enzimaacuteticos
Na etapa final ambos os liacutequidos provenientes das diferentes fermenta-
ccedilotildees satildeo destilados O produto desta destilaccedilatildeo eacute o etanol que possui as
mesmas caracteriacutesticas daquele fabricado a partir da cana em processo in-
dustrial
Cabe destacar que a accedilatildeo do governo brasileiro natildeo fica restrita a sua
participaccedilatildeo na Petrobras considerando a importacircncia que o tema energias
renovaacuteveis possui na poliacutetica nacional O governo do Brasil investe ainda
recursos em Pesquisa Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo (PD amp I) conforme po-
de ser visto na Tabela 5
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
Referecircncias
Annevelink B Ree R V (2007) Status Report Biorefinery 2007 Wageningen Agro-
technology and Food Sciences Group
Baratelli Jr F (2007) Biocombustiacuteveis ndash Iniciativas e desenvolvimento tecnoloacutegico
na Petrobras In Conferecircncia Nacional de Bioenergia 27092007
Bastos VD (2007) Etanol Alcooquiacutemica e Biorrefinarias BNDES Setorial Rio de
Janeiro n 25 p 5-38
BNDES amp CGEE (2008) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar energia para o desenvolvimen-
to sustentaacutevel Rio de Janeiro BNDES
Buckeridge MS Santos WD Souza AP (2010) As rotas para o etanol celuloacutesico
no Brasil In Cortez LAB (coordenador) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para
produtividade e sustentabilidade Satildeo Paulo Blucher
CGEE (2010) Quiacutemica Verde no Brasil 2010-2030 Brasiacutelia DF Centro de Gestatildeo e
Estudos Estrateacutegicos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
Cortez LAB (2010) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para produtividade e sus-
tentabilidade Satildeo Paulo Blucher
Coutinho PLA Bomtempo JV (2010) Uso de roadmaps tecnoloacutegicos para favore-
cer o ambiente de inovaccedilao uma proposta em mateacuterias primas renovaacuteveis In SIM-
POI 2010
Fernando S Adhikari S Chandrapal C Murali N (2006) Biorefineries Current
Status Challenges and a Future Direction Energy amp Fuels 20 1727-1737
Kamm B Gruber PR Kamm M (2006) Biorefineries ndash Industrial Processes and
Products Wiley-VCH ISBN 3-527-31027-4 Weinheim Germany
Pereira JR N (2006) Biotecnologia de materiais lignoceluloacutesicos para a produccedilatildeo
quiacutemica EQUFRJ Precircmio Abiquim de Tecnologia 2006
Pereira JR N Couto M A P G Santa Anna L M M (2008) Biomass of Lignocelu-
losic Composition for fuel ethanol production within the context of biorefinery Rio
de Janeiro Escola de QuiacutemicaUFRJ 2008
Petrobras (2011) Energia e Tecnologia httpwwwpetrobrascombr [Acessed
February 07 2011]
Ramos LP (2000) Aproveitamento integral de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustriais
InSeminaacuterio nacional sobre reusoreciclagem de resiacuteduos soacutelidos industriais Satildeo
Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
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EUA
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Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
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EUA 3
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Brasil 3
fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
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19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
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y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
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Rsup2 = 02656
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Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
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ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 30
Conclusotildees
O tema energias renovaacuteveis estaacute presente na agenda nacional de todas
as naccedilotildees ao redor do globo como uma alternativa viaacutevel em substituiccedilatildeo agraves
fontes de energias foacutesseis como petroacuteleo e carvatildeo Especialistas acreditam
que o processamento da biomassa como fonte de energia combustiacuteveis e
produtos quiacutemicos possa se constituir em uma induacutestria-chave neste seacuteculo
criando assim um novo paradigma industrial Novas tecnologias baseadas
no uso de toda a planta e na integraccedilatildeo de processos tradicionais e novos
deveratildeo ser necessaacuterios
Tabela 5 Investimentos do governo brasileiro em PDampI no aproveitamento
de biomassas desde 2005 (PEREIRA JR 2008)
Instituiccedilatildeo Valor
(Milhotildees R$) Observaccedilotildees
Governo Federal
SIBRATEC 4500 Formaccedilatildeo de redes temaacuteticas para o de-senvolvimento de tecnologias inovadoras incluindo energia renovaacutevel
CNPqMCT 4180 Especiacutefico para biomassabioenergias
15780 Geral incluindo biomassa
FINEP 45000
Apoiar o desenvolvimento de produtos serviccedilos e processos inovadores em em-presas brasileiras atraveacutes de subvenccedilatildeo econocircmica incluindo biocombustiacuteveis
Fundaccedilotildees Estaduais
FAPESP 14800 Projetos especiacuteficos para biomassas e biocombustiacuteveis
FAPEMIG 1095 Biomassas agroenergia
TOTAL R$ 855 milhotildees
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
Referecircncias
Annevelink B Ree R V (2007) Status Report Biorefinery 2007 Wageningen Agro-
technology and Food Sciences Group
Baratelli Jr F (2007) Biocombustiacuteveis ndash Iniciativas e desenvolvimento tecnoloacutegico
na Petrobras In Conferecircncia Nacional de Bioenergia 27092007
Bastos VD (2007) Etanol Alcooquiacutemica e Biorrefinarias BNDES Setorial Rio de
Janeiro n 25 p 5-38
BNDES amp CGEE (2008) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar energia para o desenvolvimen-
to sustentaacutevel Rio de Janeiro BNDES
Buckeridge MS Santos WD Souza AP (2010) As rotas para o etanol celuloacutesico
no Brasil In Cortez LAB (coordenador) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para
produtividade e sustentabilidade Satildeo Paulo Blucher
CGEE (2010) Quiacutemica Verde no Brasil 2010-2030 Brasiacutelia DF Centro de Gestatildeo e
Estudos Estrateacutegicos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
Cortez LAB (2010) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para produtividade e sus-
tentabilidade Satildeo Paulo Blucher
Coutinho PLA Bomtempo JV (2010) Uso de roadmaps tecnoloacutegicos para favore-
cer o ambiente de inovaccedilao uma proposta em mateacuterias primas renovaacuteveis In SIM-
POI 2010
Fernando S Adhikari S Chandrapal C Murali N (2006) Biorefineries Current
Status Challenges and a Future Direction Energy amp Fuels 20 1727-1737
Kamm B Gruber PR Kamm M (2006) Biorefineries ndash Industrial Processes and
Products Wiley-VCH ISBN 3-527-31027-4 Weinheim Germany
Pereira JR N (2006) Biotecnologia de materiais lignoceluloacutesicos para a produccedilatildeo
quiacutemica EQUFRJ Precircmio Abiquim de Tecnologia 2006
Pereira JR N Couto M A P G Santa Anna L M M (2008) Biomass of Lignocelu-
losic Composition for fuel ethanol production within the context of biorefinery Rio
de Janeiro Escola de QuiacutemicaUFRJ 2008
Petrobras (2011) Energia e Tecnologia httpwwwpetrobrascombr [Acessed
February 07 2011]
Ramos LP (2000) Aproveitamento integral de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustriais
InSeminaacuterio nacional sobre reusoreciclagem de resiacuteduos soacutelidos industriais Satildeo
Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
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Crescimento do PIB no Brasil ano
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Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
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fase inversa fase inversaem fase em fase
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Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
0
2
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-20 -10 0 10 20
19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
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y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
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19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
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19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 31
O Brasil encontra-se entre os paiacuteses-alvo para o desenvolvimento de
tais tecnologias devido a sua grande biodiversidade existente e aos conheci-
mentos adquiridos ao longo das uacuteltimas deacutecadas em especial devido a pro-
duccedilatildeo de etanol a partir da cana-de-accediluacutecar
Neste contexto de inovaccedilatildeo uma nova oportunidade de aproveitamento
de biomassa se vislumbra no paiacutes o uso da biomassa lignoceluloacutesica prove-
niente dos resiacuteduos agriacutecolas em especial da induacutestria da cana para produ-
ccedilatildeo de etanol de 2ordf geraccedilatildeo dentro do contexto das biorrefinarias explorado
neste artigo
Foi observado que iniciativas governamentais estatildeo sendo tomadas de
modo a estabelecer um ambiente adequado para o desenvolvimento de no-
vos produtos e processos No entanto desafios de natureza tecnoloacutegica e
comercial precisam ser vencidos para fazer com que o Brasil mantenha sua
posiccedilatildeo de destaque no agronegoacutecio mundial e produza produtos de maior
valor agregado contribuindo assim para o desenvolvimento da bio-economia
e aproveitando esta janela de oportunidade de aumentar seu crescimento
econocircmico de modo sustentaacutevel
Referecircncias
Annevelink B Ree R V (2007) Status Report Biorefinery 2007 Wageningen Agro-
technology and Food Sciences Group
Baratelli Jr F (2007) Biocombustiacuteveis ndash Iniciativas e desenvolvimento tecnoloacutegico
na Petrobras In Conferecircncia Nacional de Bioenergia 27092007
Bastos VD (2007) Etanol Alcooquiacutemica e Biorrefinarias BNDES Setorial Rio de
Janeiro n 25 p 5-38
BNDES amp CGEE (2008) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar energia para o desenvolvimen-
to sustentaacutevel Rio de Janeiro BNDES
Buckeridge MS Santos WD Souza AP (2010) As rotas para o etanol celuloacutesico
no Brasil In Cortez LAB (coordenador) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para
produtividade e sustentabilidade Satildeo Paulo Blucher
CGEE (2010) Quiacutemica Verde no Brasil 2010-2030 Brasiacutelia DF Centro de Gestatildeo e
Estudos Estrateacutegicos
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
Cortez LAB (2010) Bioetanol de cana-de-accediluacutecar PampD para produtividade e sus-
tentabilidade Satildeo Paulo Blucher
Coutinho PLA Bomtempo JV (2010) Uso de roadmaps tecnoloacutegicos para favore-
cer o ambiente de inovaccedilao uma proposta em mateacuterias primas renovaacuteveis In SIM-
POI 2010
Fernando S Adhikari S Chandrapal C Murali N (2006) Biorefineries Current
Status Challenges and a Future Direction Energy amp Fuels 20 1727-1737
Kamm B Gruber PR Kamm M (2006) Biorefineries ndash Industrial Processes and
Products Wiley-VCH ISBN 3-527-31027-4 Weinheim Germany
Pereira JR N (2006) Biotecnologia de materiais lignoceluloacutesicos para a produccedilatildeo
quiacutemica EQUFRJ Precircmio Abiquim de Tecnologia 2006
Pereira JR N Couto M A P G Santa Anna L M M (2008) Biomass of Lignocelu-
losic Composition for fuel ethanol production within the context of biorefinery Rio
de Janeiro Escola de QuiacutemicaUFRJ 2008
Petrobras (2011) Energia e Tecnologia httpwwwpetrobrascombr [Acessed
February 07 2011]
Ramos LP (2000) Aproveitamento integral de resiacuteduos agriacutecolas e agroindustriais
InSeminaacuterio nacional sobre reusoreciclagem de resiacuteduos soacutelidos industriais Satildeo
Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
-10
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Crescimento do PIB no Brasil ano
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
-15
-10
-5
0
5
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fase inversa fase inversaem fase em fase
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
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y = 18054x - 32349Rsup2 = 04684
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Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
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ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 32
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quiacutemica EQUFRJ Precircmio Abiquim de Tecnologia 2006
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losic Composition for fuel ethanol production within the context of biorefinery Rio
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February 07 2011]
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InSeminaacuterio nacional sobre reusoreciclagem de resiacuteduos soacutelidos industriais Satildeo
Paulo Cetesb
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
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Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
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fase inversa fase inversaem fase em fase
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Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
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19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
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Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 33
Ensaio
Gripe americana e resfriado no Brasil
Nos fizeram acreditar que um resfriado americano representa certa-
mente uma gripe ou pneumonia por aqui ou seja as crises nos EUA tecircm
resultados imediatos e mais radicais aqui do que laacute Nessa eacutepoca de gripe
americana eacute uacutetil discutir a veracidade histoacuterica dessa afirmaccedilatildeo porque o
simples fato de se acreditar nela jaacute provoca efeitos negativos em nossa eco-
nomia
Celso Furtado ao contraacuterio da crenccedila corrente assinalava que as cri-
ses na economia americana foram sentidas aqui no curto prazo mas de
modo geral acabaram sendo beneacuteficas para a economia brasileira no meacutedio
prazo Ele mostrou em seu livro ldquoO Capitalismo Globalrdquo que a crise de 1929
e 1930 nos EUA produziam jaacute em 1932 um notaacutevel ressurgimento interno
baseado no mercado nacional
A tentativa de encontrar uma correlaccedilatildeo entre as taxas de crescimento
americanas e as brasileiras no periacuteodo 1930 a 2010 (Figura 1) natildeo conduz a
um resultado convincente A situaccedilatildeo natildeo muda introduzindo uma defasagem
de um ou dois anos da variaccedilatildeo do PIB no Brasil em relaccedilatildeo agrave americana
Figura 1 A correlaccedilatildeo entre crescimento no Brasil e nos EUA parece ser
pouco significativa no periacuteodo 1930 a 2010 Dados Ipeadatagovbr
Elaboraccedilatildeo proacutepria
y = 00744x + 47262Rsup2 = 00083
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Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
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Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
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e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
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ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 34
Figura 2 Variaccedilatildeo do PIB dos EUA e Brasil valores anuais e meacutedia moacutevel
de trecircs anos em azul estatildeo assinalados os periacuteodos em que as economias
parecem estar na mesma fase (variaccedilotildees no mesmo sentido) e
em amarelo os periacuteodos em fase inversa (variaccedilotildees em sentido contraacuterio)
Elaboraccedilatildeo proacutepria
Eacute possiacutevel separar ao longo desses oitenta anos periacuteodos em que os
altos e baixos da taxa de crescimento econocircmico dos EUA e do Brasil estatildeo
na mesma fase do ciclo e outros em que o que aconteceu nos dois paiacuteses
tem sinal inverso Em uma anaacutelise preliminar (Figura 2) pode-se dizer que
os periacuteodos em que estiveram em fase inversa superam os que estiveram
na mesma fase
Pode-se verificar que no periacuteodo a que aludia Celso Furtado (crise de
trinta) as economias dos dois paiacuteses parecem em mesma fase Nota-se no
entanto que a retomada do crescimento no Brasil precedeu agrave americana
como dissera Celso Furtado que ademais se referia tambeacutem a mudanccedilas
qualitativas mais de desenvolvimento que de crescimento que vieram com
a maior atenccedilatildeo no Paiacutes ao consumo interno Em um segundo periacuteodo que
vai da Segunda Guerra Mundial ateacute 1970 as economias de Brasil e EUA
estiveram em fase inversa
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fase inversa fase inversaem fase em fase
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Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
-2
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19301937 y = -0311x + 75908Rsup2 = 0314
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19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Economia e Energia ndash eampe 35
Em uma terceira fase de 1987 a 1995 a teoria do resfriado americano
funcionou nas crises das mudanccedilas para as deacutecadas de oitenta e noventa
(repercussotildees simultacircneas e maiores em nossa economia) e na retomada
do meio da deacutecada de oitenta Cabe lembrar que os episoacutedios dessas crises
marcaram a alta de juros e falecircncia mexicana (1982) e crises de hiperinfla-
ccedilatildeo em paiacuteses como a Argentina que estavam muito mais proacuteximos de nos-
sa realidade
Nos uacuteltimos quinze anos estivemos em fase inversa com os EUA em
1998 eles estavam no auge da era Clinton e o Brasil passando por um fosso
em sua taxa de crescimento anual Depois comeccedilaram a experimentar que-
da no seu crescimento enquanto a economia brasileira tinha as taxas de
crescimento em elevaccedilatildeo
Na Figura 3 buscou-se a correlaccedilatildeo linear entre as variaccedilotildees do PIB
nos periacuteodos assinalados na Figura 2 e os resultados confirmam a avalia-
y = 03893x + 43207Rsup2 = 07113
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30
40
50
60
00 10 20 30 40
19871995y = -0362x + 40064
Rsup2 = 02656
00
10
20
30
40
50
60
-20 00 20 40 60
19952010
Figura 3 Comportamento dos crescimentos dos PIB americano (na vertical)
e brasileiro (na horizontal) para os intervalos de tempo assinalados na figura
anterior
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
Ndeg- 82 JulhoSetembro 2011 36
ccedilatildeo qualitativa Ou seja nos periacuteodos em fase existe uma correlaccedilatildeo positi-
va entre os crescimentos americano e brasileiro nos periacuteodos assinalados
com amarelo a relaccedilatildeo eacute negativa
A mudanccedila de intensidade e sentido da correlaccedilatildeo nos faz pensar que
a possiacutevel dependecircncia entre o crescimento brasileiro e o americano natildeo eacute
direta eacute muito mais complexa e para fazer sentido deve ser estudada por
periacuteodos histoacutericos O que se conclui eacute que a ldquoteoria do resfriadordquo natildeo expli-
ca o passado mesmo quando ainda eacuteramos muito mais dependentes dos
EUA
No final de 2008 configurou-se uma crise nos EUA que teve reflexo no
ano seguinte no Brasil que registrou uma queda no PIB de 06 O consu-
mo no entanto cresceu no ano 24 Em 2010 o ldquopibatildeordquo de 75 fez com
que no seu conjunto os anos de 2009 e 2010 possam ser considerados
como anos normais O consumo cresceu na meacutedia 45 mais que na meacute-
dia do periacuteodo Lula (40) Jaacute o PIB cresceu 33 um pouco abaixo da meacute-
dia tambeacutem de 40 ao ano do governo passado Os dados vecircm das Con-
tas Nacionais Trimestrais do IBGE A defasagem entre o crescimento da
produccedilatildeo e do consumo foi praticamente coberta com importaccedilotildees e menor
investimento Ou seja a queda do PIB em 2009 se deveu a nosso ver a
uma reduccedilatildeo exagerada da oferta pelo setor produtivo em virtude de uma
leitura equivocada do efeito da crise americana sobre a economia brasileira
O crescimento nos dois anos poacutes-crise nos EUA foi normal passou a
primeira ldquomarolardquo E agora Entraremos na mesma fase de ciclo dos EUA
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