O carvão mineral e suaO carvão mineral e suaimportância para o seqimportância para o seqüüestroestro
de carbono no Brasilde carbono no BrasilEngEngosos MMáárcio Zanuz e Fernando Luiz Zancan rcio Zanuz e Fernando Luiz Zancan AssociaAssociaçção Brasileira do Carvão Mineral ão Brasileira do Carvão Mineral –– ABCMABCM
MaceiMaceióó/Al /Al –– 26 de 26 de marmarççoo de 2008de 2008
II Seminário Brasileiro sobre Seqüestro de Carbono e Mudanças Climáticas
11
mat
riz
Compatibilidade ambientalEficiência econômica
Segurança de suprimento
GVSt 1/2006
Objetivos de uma Objetivos de uma Politica EnergPolitica Energééticatica
availability
accessibility acceptability
3 A (WEC)
energética
balanceada!
22
33
PopulaPopulaçção vs. Crescimento, projetado em 10 anos daão vs. Crescimento, projetado em 10 anos dademanda de energia per captademanda de energia per capta
ÍÍndia e China: a segunda revolundia e China: a segunda revoluçção ão industrialindustrial
As superpotências industriais competirão com os paisesAs superpotências industriais competirão com os paisesem desenvolvimento pelo acesso a energiaem desenvolvimento pelo acesso a energia
88%36%
5%
20%
27%
17% 13%
12% 33%
4%
4%7%
37%
fonte: U.S. Census Bureau, International Data Base; U.S. Energy Information Administration, International Energy Outlook 2006.
A demanda primária irá crescer mais de 50% em 25 anos, com o carvão crescendo mais em termos absolutos – WEO 2007 confirma essa tendência. 44
DistribuiDistribuiçção dasão dasReservas de FReservas de Fóósseissseis
Oil Gas Coal
Saudi
Emirates
Kuwait
Iraq
Iran
Rest of World Rest of
World
Rest of World
Saudi + Emirates
Qatar
Iran
CIS
RussiaRussia &
CIS
China
India
OECD
Fonte: IEA/CCC 60% das reservasem 4 países !
55
Reservas de Carvão no Mundo Reservas de Carvão no Mundo 10 pa10 paííses mais importantesses mais importantes
5 países tem 76 % das reservas mundiais
Fonte: WEC/0777
88
O contexto energO contexto energééticoticomundialmundial –– IEAIEA 20072007
ObjetivoObjetivo : servi: serviçços de energia, confios de energia, confiááveis, preveis, preçços baixos, seguranos baixos, segurançça a
energenergéética e com mtica e com míínimo impacto ambientalnimo impacto ambiental
MASMAS , os pre, os preçços estão subindo, a seguranos estão subindo, a segurançça esta estáá ameaameaççada e as ada e as
emissões sobememissões sobem
EE a demanda de energia podera demanda de energia poderáá crescer cerca de 55% nos prcrescer cerca de 55% nos próóximos 25 ximos 25
anos , principalmente na anos , principalmente na ÁÁsiasia
Os combustOs combustííveis fveis fóósseis terão importante papel para esta demandasseis terão importante papel para esta demanda
PetrPetróóleo e gleo e gáás cada vez mais concentrados em poucas mãos (49% s cada vez mais concentrados em poucas mãos (49%
OPEP e 80% em companhias nacionais)OPEP e 80% em companhias nacionais)
O petrO petróóleo serleo seráá o mais importante combusto mais importante combustíívelvel
Mas o carvão e gMas o carvão e gáás crescerão maiss crescerão mais
70% 70% -- prepreçço do petro do petróóleo acima de 60 US$/ leo acima de 60 US$/ bbl nos prbbl nos próóximos 5 anos e crescenteximos 5 anos e crescente
80% 80% -- carvão a chave para o equilibrio da carvão a chave para o equilibrio da demanda de energiademanda de energia
90% 90% -- prepreçço do go do gáás acima de 10 s acima de 10 US$/MMBTU e crescenteUS$/MMBTU e crescente
60% 60% -- medo de acidente nuclear e medo de acidente nuclear e terrorismo podem inibir crescimentoterrorismo podem inibir crescimento
Carvão deve ser limpo Carvão deve ser limpo -- as tecnologias as tecnologias existem, o problema existem, o problema éé sua aplicasua aplicaççãoão 99
Consumo de CombustConsumo de CombustííveisveisFFóósseis no Mundosseis no Mundo
Fonte: BP stat. 20071010
TPES carvão
World 11 435 Mtoe 25.3%OECD 5 548 Mtoe 20.4%
USA 2 340 Mtoe 23.7%China 1 735 Mtoe 64.1%
India 537 Mtoe 38.4%1111
Carvão Carvão éé importante importante –– participaparticipaçção em ão em 20052005
ref: IEA Coal Information 2007, IEA Key World Energy Statistics 2007 & IEA statistics
Geração de energia elétricaEnergia primária
elec. gen. carvão
World 18 235 TWh 40.3%OECD 10 376 TWh 38.1%
USA 4 268 TWh 50.7%China 2 497 TWh 78.1%
India 699 TWh 68.7%
UE UE –– razões para continuar a usar o razões para continuar a usar o carvãocarvão
Country Security Diversity Price Co-util. CCTs Peakdemand
Jobs
Belgium
France
Germany
Greece
Italy
Netherl.
Spain
UK
Czech R.
Estonia
Hungary
Poland
Slovak R. Fonte: John Topper IEA/CCC
1212
1313
Crescimento da China maior que o Crescimento da China maior que o dos paises do OECD dos paises do OECD -- 20002000--2005 2005
TWh
Aumento de Eficiência de Usinas a Aumento de Eficiência de Usinas a CarvãoCarvão
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Eficiência
China,Russia
Mundo
Alemanha
Futuro
Fonte : WEC/ Global Coal Study
28 32 38 50
1515
EstadoEstado--dada--arte de usina arte de usina àà carvãocarvãoNordjylland 3, Dinamarca, 1998 (384 MWe )Nordjylland 3, Dinamarca, 1998 (384 MWe )
Fonte: Vattenfall 1616
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Exist
ing
Natura
l Gas
O-C
Natura
l Gas
C-C
Nuclear
Biom
ass I
GCC
Win
dHyd
ro
GG
E (
t C
O2-e
/ M
Wh
)
Photovo
ltaic
Gas RenováveisNuclear
Advance
d
Carvão
CCS
CCS
Source: CISS, 2002
AnAnáálise do ciclo de vida das emissões lise do ciclo de vida das emissões na gerana geraçção de energiaão de energia
1919
2020
CCS: CCS: ““wedgewedge”” crcríítica para a estabilizatica para a estabilizaçção ão do clima e para a segurando clima e para a segurançça energa energéética tica
mundialmundial
-
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
1990 2000 2010 2020 2030 2035 2050
Emissõe CO2 Série1 Série2 Série3 Série4 Série5 Série6 Série7
Efficiency Improvements
Carbn Cptureand Storage
Fue l M ix
Ren ewab le s
Nu c lea r
Hy drog en
Fonte IEA, Energy Technology Perspectives: Scenarios and Strategies to 2050, 2006
CCS
Emissões de CO2
Eficiência
2222
A tecnologiaA tecnologia éé uma das chaves parauma das chaves paraa captura e a estocagem do COa captura e a estocagem do CO22
Construir Novas e Eficientes Plantas15% menor emissão de CO2
Demonstrar Plantas de CCSAté 90% menos emissões de CO2
Retrofitar as Plantas existentes com CCSAté 90% menos emissões de CO2
Objetivo alcançar a emissão
quase zero
Uma estratUma estratéégia e um desafio de longo prazogia e um desafio de longo prazo
ReduReduçção de COão de CO22 ememusinas a carvãousinas a carvão
Fig. 5: Global CO2 emissions from coal-based power plants, and mitigation potential 2000-2030-2050
source: K. Brendow
18
15
9
6
14
11.5
4
11
7.59
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
2000 2030 2050
Gt
CO
2
base line emissionsassuming doubling oftotal coal demand
of which for powergeneration
effect of highercombustionefficiencies (net ofCCS conversionlosses)emissions after carboncapture and storage
WEC/2007
30% CCS43 % eficiência2323
Usina proposta da RWE com Usina proposta da RWE com IGCC e CCS IGCC e CCS
Drying Coal gasification Gas treatmentCO2 capture
Gas and steamturbine
Power
Dry coal
Raw coal
2727
UK UK -- CompetiCompetiçção Tecnolão Tecnolóógica gica para CCS para CCS nov/07nov/07
300 MWe Projeto Comercial; captura parcial em uma unidade de grande porteDemonstração de toda cadeia de CCS para 2014Apresenta desafios para 2014Vantagens na demonstração sequencialDemonstração em usina PC supercriticaTecnologia de pós-combustão ou oxyfuelÊnfase em tecnologia replicável em retrofit para os mercados da China e Índia 2828
OpOpçções de Estocagem ões de Estocagem GeolGeolóógica de COgica de CO2 2
Note: capacidade de estocagem de CO2 ao custo de 20 US$ por ton de CO2
Reservatórios profundos400-10 000 Gt CO2
estoca 20 - 530 anos das emissões de 2030
Campos de Óleo & Gas930 Gt CO2
Estoca 50 anos das emissões de 2030
Camadas de Carvão não mineráveis30 Gt CO2
Estoca < 2 anos das Emissões de 2030
Fonte IEA/GHG
2929
Recursos EnergRecursos Energééticos doticos doBrasilBrasil
•• FFóósseissseis 1.000 TEP1.000 TEP•• ÓÓleo leo 1.667.631 35,27%1.667.631 35,27%•• GGáás Natural 304.250 6,43%s Natural 304.250 6,43%•• CarvãoCarvão 2.756.208 58,29%2.756.208 58,29%•• Nuclear Nuclear 1.236.2871.236.287
A maior fonte de energia A maior fonte de energia éé hidrhidrááulica e o ulica e o carvão carvão éé a segundaa segunda
Fonte: BEN/05Fonte: BEN/05
3030
34/2934/29
0
100
200
300
400
500
1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
,
Cenário A
Cenário B1
Cenário C
Cenário B2309,3
356,5
402,8
474,5
59,1
milhões de tEP
CRESCIMENTO DO CONSUMO1970 2005 2,9% ao ano1980 2005 2,3% ao ano
(2005-2030)A B1 B2 C
4,3% 3,7% 3,1% 2,5%
CONSUMO FINAL DE ENERGIA:
Obs.: exclusive consumo não energético e consumo do setor energético
165,0 (2005)
35/2935/29
MATRIZ DE OFERTA DE ENERGIA (%)
28,0
5,5
13,8
38,7
9,4
15,5
6,96,3 3,0
1,2
13,514,8
13,018,5
2,99,1
0%
20%
40%
60%
80%
100%
2005 2030
PETRÓLEO
GÁS NATURAL
CARVÃO MINERAL
HIDRÁULICA
LENHA&C.VEGETAL
PRODUTOS DA CANA
NUCLEAR
OUTRAS RENOVÁVEIS(4,3 H-BIO&BIODIESEL)
219 milhões tep e 44,5% renováveis 557 milhões tep e 46,6% renováveis
MATRIZ DE OFERTA DE ENERGIA (%)
36/2936/29Total (MW):
parcela renovável:
101 mil
84,0 %
143 mil
83,2 %
221 mil
83,1 %
83,9%80,8%
76,1%
1,3%
2,9%
1,1%4,1%
2,3% 2,6% 3,3%
1,6% 1,9%2,7%
9,9% 10,1%9,3%
1,5%
0,1%0,0%
2,3% 2,3%
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100%
2005 2015 2030
Derivados doPetróleo
Gás Natural
Carvão
Nuclear
Eólica e Outros
Biomassa
Hidráulica
MATRIZ ELÉTRICA
3737
Crescimento da potência hídrica instalada X reservatórios
Sem crescimento proporcional à capacidade de armazenamento,indicando a necessidade de expansão por fonte térmica gerando na base.
EVOLUÇÃO DA HIDROELETRICIDADE
Fonte: ONS, ANEEL
Capacidade de Armazenamento (Usinas Representando 75% do Armazenamento Total)
0
50
100
150
200
250
300
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Arm
aze
nam
ento
em
[G
Wm
ês]
Potência Hidráulica Instalada
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
[MW
]
A Expansão do Carvão Mineral NacionalA Expansão do Carvão Mineral Nacional
PARANPARANÁÁ Figueira (repotenciaFigueira (repotenciaçção)ão) 127,5 MW (CFBC)127,5 MW (CFBC)
SANTA CATARINASANTA CATARINA USITESCUSITESC 440 MW 440 MW (CFBC)(CFBC)
RIO GRANDE DO SULRIO GRANDE DO SUL Candiota IIICandiota III 350 MW 350 MW (PC)(PC)
JacuJacuíí 357 MW 357 MW (PC) (novo leilão)(PC) (novo leilão)
SeivalSeival 500 MW 500 MW (PC)(PC)
CTSULCTSUL 650 MW650 MW (PC)(PC)
Pampa I (Uruguai)Pampa I (Uruguai) 340 MW (PC) 340 MW (PC)
Seival II Seival II 600 MW ( PC)600 MW ( PC)
Investimentos: US$ 6,0 bilhõesInvestimentos: US$ 6,0 bilhões3838
3939
USITESCUSITESC -- ProjetoProjeto –– 440 MW440 MW
Termelétrica USITESC
Criciúma Carvão-ROM
Metropolitana Carvão- ROM
Produção de rejeitos
Rejeitos Existentes Cinzas
Uso Industrial
Uso Agricultura
Recuperação ambiental
Produção de Fertilizante
Amônia
Sulfato de Amonia (Fertilizante)
Calcário
Distribuição Fertilizante
Disposição
ENERGIAÁgua
Sistema HidroSistema Hidro--TTéérmicormicoBrasileiroBrasileiro
Carvão Carvão éé flexivel flexivel -- não não éé despachado na base despachado na base –– Menos Menos COCO22 para uma mesma produpara uma mesma produçção de energia. Maior ão de energia. Maior aproveitamento de fonte renovaproveitamento de fonte renováável.vel.
Efeitos das mudanEfeitos das mudançças climas climááticas poderão afetar o regime ticas poderão afetar o regime hhíídrico, com isso poderdrico, com isso poderáá ser necessser necessáário ampliar o uso de rio ampliar o uso de backup fbackup fóóssil para garantir a seguranssil para garantir a segurançça energa energéética.tica.
Hidráulica76%
Térmica Convencional
22%
Nuclear2%
Outras< 1%
Hidráulica93%
Térmica Convencional
5%Nuclear
2%
Outras< 1%
Potência instalada Geração de energia (*)
(*) geração no Sistema Interligado Nacional
Hidráulica76%
Térmica Convencional
22%
Nuclear2%
Outras< 1%
Hidráulica93%
Térmica Convencional
5%Nuclear
2%
Outras< 1%
Potência instalada Geração de energia (*)
(*) geração no Sistema Interligado NacionalGeração a carvão cerca de 1 %4040
4141
Tecnologias de conversão expandem Tecnologias de conversão expandem o mercado do carvão o mercado do carvão –– CTG e CTLCTG e CTL
Carvão indiano – similar aos brasileiros e são gaseificados
Planta piloto em operação Tiruchipali, Índia
GaseificaGaseificaçção para carvões de alta cinzaão para carvões de alta cinza
Bahrat Heavy Industries Limitated4242
Tecnologia Carvão & GTecnologia Carvão & Gááss Coal Bed Methane Coal Bed Methane –– CBMCBM Ventilation Air Methane Ventilation Air Methane –– VAMVAM-- Drivers : preDrivers : preçço do go do gáás elevado; MDL; s elevado; MDL;
seguransegurançça das minasa das minas
CONSOL/Pensilvania/USA4343
Centros de Pesquisa para CombustCentros de Pesquisa para CombustííveisveisLimpos e CCSLimpos e CCS
Objetivo principal : Objetivo principal : ““Sem caixas pretasSem caixas pretas”” -- a a tecnologia deve ser para o combusttecnologia deve ser para o combustíível vel brasileiro.brasileiro.
Centro de Pesquisa para CombustCentro de Pesquisa para Combustíível Limpo vel Limpo ––prpréé--captura (ABCM/SATCcaptura (ABCM/SATC--SC) SC) –– suporte suporte internacional (NETL/USA; Padova/It; Ecole de internacional (NETL/USA; Padova/It; Ecole de Mines de Saint Etienne/Fr).Mines de Saint Etienne/Fr).
Centro de Excelência em Armazenamento de Centro de Excelência em Armazenamento de COCO22 (Petrobras/PUC(Petrobras/PUC--RS).RS).
Rede de pesquisa Rede de pesquisa –– MudanMudançças Climas Climááticas ticas Petrobras Petrobras –– Rede Carvão/MCT.Rede Carvão/MCT.
Treinamento de Pessoal Treinamento de Pessoal –– cursos e semincursos e semináários rios no Brasil e Exterior no Brasil e Exterior
4444
OBJETIVOSOBJETIVOS
Desenvolver tecnologias de mineraDesenvolver tecnologias de mineraçção e ão e utilizautilizaçção de carvão compatão de carvão compatííveis com as veis com as demandas ambientais, inclusive na captura de demandas ambientais, inclusive na captura de COCO22, tornando sustent, tornando sustentáável a atividade vel a atividade carboncarbonííferafera
Agregar valor ao carvão mineral nacionalAgregar valor ao carvão mineral nacional Desenvolver produtos nobres a partir do carvão: Desenvolver produtos nobres a partir do carvão:
do gdo gáás combusts combustíível (svel (sííntese), CTL ao hidrogêniontese), CTL ao hidrogênio Otimizar os processos de mineraOtimizar os processos de mineraçção e uso do ão e uso do
carvãocarvão Fomentar a criaFomentar a criaçção de massa crão de massa críítica em carvãotica em carvão Otimizar os recursos de P&D + IOtimizar os recursos de P&D + I 4646
DETALHESDETALHES
Custeio : Setor Produtivo Custeio : Setor Produtivo -- ABCM e Estado ABCM e Estado (retorno do CFEM)(retorno do CFEM)
Custo VariCusto Variáável : Matriz de projetos com vel : Matriz de projetos com recursos de P&D da cadeia produtiva e recursos de P&D da cadeia produtiva e MCTMCT
Gestão privada com comitê tGestão privada com comitê téécnico dos cnico dos StakeholdersStakeholders
Financiamento da ImplantaFinanciamento da Implantaçção: Setor ão: Setor Produtivo/MCT Produtivo/MCT
ImplantaImplantaçção: 2008ão: 2008--201220124848
ParceriasParcerias
AAçções em Rede de Conhecimento ões em Rede de Conhecimento (Universidades e Centros de Tecnologia)(Universidades e Centros de Tecnologia)
Apoio TecnolApoio Tecnolóógico Internacionalgico Internacional(NETL/USA, Universidade de P(NETL/USA, Universidade de Páádova, Central dova, Central Mining Institute/Polonia, Ecole de Mines de Saint Mining Institute/Polonia, Ecole de Mines de Saint Etienne/FranEtienne/Françça, etc)a, etc)
CETEM CETEM –– campus avancampus avanççado (em discussão)ado (em discussão) CPRM CPRM –– nnúúcleo Cricicleo Criciúúma (existente)ma (existente) Empresas : Cadeia produtiva do carvão (ABCM), Empresas : Cadeia produtiva do carvão (ABCM),
Ind. Cerâmica, Ind. Equip., outrasInd. Cerâmica, Ind. Equip., outras Rede mudanRede mudançças climas climááticas ticas –– Petrobras/PUCPetrobras/PUC--RSRS4949
AAçções em Andamentoões em Andamento
Plano de trabalho com o NETLPlano de trabalho com o NETL--20082008 AtualizaAtualizaçção do Centro de Documentaão do Centro de Documentaççãoão LaboratLaboratóórios de Carvão rios de Carvão -- LAEC/LAQUALAEC/LAQUAProjeto : 2007Projeto : 2007--0808 ImplantaImplantaçção: 2008ão: 2008
Centro de ServiCentro de Serviçços: construos: construçção ão -- 20082008 AprovaAprovaçção da Lei do CFEM ão da Lei do CFEM –– 20072007 Projeto gaseificaProjeto gaseificaçção : SATC/Cecrisa ão : SATC/Cecrisa
2007/092007/09 5050
Estocagem de COEstocagem de CO22 & Geologia& Geologia
HHáá duas dduas déécadas não são realizadas pesquisas cadas não são realizadas pesquisas geolgeolóógicas de carvão no Brasil. gicas de carvão no Brasil. ÉÉ necessnecessáário, rio, reavaliar todas as informareavaliar todas as informaçções disponões disponííveis a luz veis a luz de novas tecnologias e com uma visão integrada de novas tecnologias e com uma visão integrada
Buscando o conhecimento dos reservatBuscando o conhecimento dos reservatóórios rios para: minerapara: mineraçção de carvão, producão de gão de carvão, producão de gáás s metano, gaseificametano, gaseificaçção in situ e estocagem de COão in situ e estocagem de CO22
Projetos como o REMPLAC Projetos como o REMPLAC –– na plataforma na plataforma costeira na Bacia do Parancosteira na Bacia do Paranáá (RS e SC) devem (RS e SC) devem ser concebidos dentro desta ser concebidos dentro desta óótica.tica.
IntegraIntegraçção com oão com o5454
ConclusãoConclusão
Cenário mundial com necessidade de energia - pouca oferta = pre= preçços internacionais elevados => tendência de os internacionais elevados => tendência de uso de fontes domuso de fontes doméésticas sticas
O mundo necessitarO mundo necessitaráá de combustde combustííveis fveis fóósseis e o sseis e o carvão tercarvão teráá um importante papel nas prum importante papel nas próóximas 4 ximas 4 decadasdecadas
Com as soluCom as soluçções tecnolões tecnolóógicas o carvão sergicas o carvão seráá aceitaceitáável vel pela sociedade, suportpela sociedade, suportáável e acessvel e acessíível (WEC 3 Avel (WEC 3 A’’s) s)
A ABCM estA ABCM estáá comprometida em buscar a segurancomprometida em buscar a segurançça de a de suprimento de combustsuprimento de combustíível para o Brasil de uma forma vel para o Brasil de uma forma sustentsustentáável (energia elvel (energia eléétrica, gtrica, gáás industrial, siderurgia, s industrial, siderurgia, etc)etc)
5757
MensagemMensagem
““Carbon Capture and Storage:Carbon Capture and Storage:an essential bridge toan essential bridge tosustainable and secure energysustainable and secure energyfuturefuture”” –– CFFS CommitteeCFFS Committee --World Energy CouncilWorld Energy Council –– WECWEC
5858
OBRIGADO PELA OBRIGADO PELA ATENATENÇÇÃOÃO
Contatos:Contatos:
[email protected]@[email protected]@satc.edu.br(48) 34317600(48) 34317600www.carvaomineral.com.brwww.carvaomineral.com.br
5959
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