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É possível substituir 10% da gasolina usada no mundo
pelo Etanol brasileiro?
Grupo Energia - Projeto Etanol Patrocínio:
Objetivo do Projeto Etanol
Avaliar as consequências sociais, econômicas e ambientais, e a
capacidade do Brasil de expandiro setor sucroalcooleiro para
fornecimento de etanol em largaescala, visando a substituição de 5% a 10% da demanda mundial
de gasolina em 2025.
Equipe de Coordenação
Coordenador:Prof. Rogério Cezar de Cerqueira Leite (UNICAMP)
Vice-Coordenadores:Dr. Manoel Sobral Jr (fase I)Dr. Manoel Regis Lima Verde Leal (fases I e II)Dr. Luís Augusto Barbosa Cortez (fase II)
Colaboração: ABDI, MAPA, EMBRAPA, TRANSPETRO, PETROBRAS, DEDINI, CTC, UNICA.
Projeto em consonância com Diretrizes do Programa de Agroenergia
OE1: Levantamento do estágio atual da tecnologia em uso e possíveis melhorias (Dr. Edgardo Gomez – Fase I; Dr. Arnaldo Cesar Walter - Fase II))
OE2: Avaliação de novas tecnologias (Dr. Carlos Rossell) – (Usina): Prof. Dr. Braunbeck
OE3: Levantamento de áreas com potencial para produção de cana-de-açúcar (Dr. Manoel Regis Leal)
OE4: Levantamento da infra-estrutura existente e necessidade de melhorias e ampliações (Dra. Mirna Gaya Scandiffio)
OE5: Avaliação dos impactos sócio-econômicos (Dr. José Scaramucci))
OE6: Construção de cenários de produção de etanol e impactos sócio-econômicos (Dr. André Furtado)
Objetivos Específicos (OEs)Coordenadores Setoriais
Objetivos Específicos (OEs)(cont.)
OE7: Avaliação dos impactos ambientais (Dr. Manoel Régis Lima Verde Leal) – Fase II
OE8: Legislação e políticas nos diferentes países (Dr. Manoel Sobral Jr (Fase I); Dr. Francisco Rosillo-Calle (Fase II)
OE9: Marcos Regulatórios (Dr. Sérgio Valdir Bajay) – Fase II
OE10: Detalhamento de uma área – CTC - Fase II
OE11: Avaliação do Impacto Ambiental – Estudo Local –(Prof. Dr. Archimedes Perez Fo.) – Fase II
2004 2025
Gasolina 1.200 1.700(1)
Álcool Combustível 26(2) 205 (subst.10%) (Cenário 2)
102 (subst. 5%) (Cenário 1)
Considerando-se as políticas e legislação de 21 países, a demanda de etanol para 2010 já seria de ~80 bi litros/ano
Notas:1) National Energy Information Center (NEIC)2) Brasil e EUA, 2004
Projeções dos Consumos de Gasolinae Álcool Combustível (bilhões de litros/ano)
1 – Pico de produção de petróleo convencional ocorrerá, possivelmente, dentro de 5 a 10 anos. Formas não convencionais de petróleo, gás natural e liquefação do carvão poderão estender este prazo, mas a custos elevados.
2 – Expectativa de preços elevados de Petróleo e Gás Natural > US$ 60,00/bep.
3 – Aquecimento Global. Progressivo reconhecimento de seus efeitos no clima e de sua correlação com a emissão de gases de efeito estufa devido a queima de combustíveis fósseis.
4 – Para o mesmo resultado econômico, a cana-de-açúcar ocupa uma área entre dez e cem vezes menor que a pecuária ou a soja.
5 - O álcool de cana-de-açúcar no Brasil é o biocombustível de maior produtividade no mundo e de melhor balanço energético (ciclo de vida).
6 - A incorporação de tecnologias diversas já desenvolvidas ou em vias de implementação deverádobrar ou mesmo triplicar a atual produtividade por ha do álcool.
Fatores favoráveis convergentes
Localização das novas usinas ( ) Expansão Espontânea (Dez/2005)
Expansão:
100% localizadas no Centro-Sul do país
60% localizadas em São Paulo
Cenário Espontâneo – Características (2006)
A expansão acontece nas áreas onde hámaior concentração de usinas, na região Centro/Sul. Destaque para o Estado de São Paulo
106Brasil
22Norte/Nordeste
1SE
10PE
7MA
1CE
3BA
84Centro/Sul
1TO
41SP
2RS
3RJ
3PR
7MS
3MT
13MG
11GO
Unidades Novas/Reativadas
Fonte: Jornal da Cana. Maio, 2006
Área Ocupada e Produção de Culturas no Brasil
Fonte: IBGE, 2004
-58,0Total-5,7Outros
2,52,4Café
5,72,8Trigo
13,33,7Arroz
3,04,0Feijão
416,35,6Cana-de-açúcar
41,812,3Milho
49,521,5Soja
Produção(106 ton)
Área cultivada(106 ha)
Cultura
Mapa de solos Mapa climático
Critérios para restrição de solos
Áreas com restrições ambientais
Áreas com restrição de declividade
Critérios para restrição de clima
Potencial de produção de solo
Potencial de produção climático
Potencial solo/clima cana-de-açúcar
Potencial solo/clima com irrigação
Esquema utilizado na elaboração do mapa de potencial de expansão de cana-de-açúcar
POTENCIAL DO SOLO PARA PRODUÇÃO DE CANA-DE-AÇÚCARLegenda: Alto
Bom
Médio
Impróprio
Figura: Mapa de solos do Brasil
POTENCIAL CLIMÁTICO PARA PRODUÇÃO DE CANA-DE-AÇÚCAR
Legenda: Alto
Bom
Médio
Impróprio
Figura: Mapa climático do Brasil
Potencial para produção de Cana-de-Açúcar sem irrigação
ÓtimoBomMédioImpróprio
Bacia AmazônicaPantanalMata Atlântica
Áreas de preservação
Areas com declividade acima de 12%
Potencial para produção de Cana-de-Açúcar com irrigaçãoÓtimoBomMédioImpróprio
Bacia AmazônicaPantanalMata Atlântica
Áreas de preservação
Areas com declividade acima de 12%
Capacidade limite de produção (tecnologia atual): ≅ 7,5 bilhões de bep/anoConsumo mundial de gasolina em 2005: ≅ 7,0 bilhões de bep/anoProdução de Petróleo do Oriente Médio: ≅ 7,3 bilhões de bep/anoCapacidade última de produção (tecnologias em “pipeline”): ≅15 a 20 bilhões bep/ano: ≅ 80 a 110% da produção mundial de combustíveis derivados de Petróleo.Cenário 2: ≅ 800 milhões bep/ano
Brasil: Potencial de Produção de Cana-de-Açúcar
100,021.114.319,1100,018.637.704,3100,0361.588,1100,0361.588,1Totais
0,00,00,00,016,058.004,825,190.579,40,0Impróprio
51,510.865.412,151,99.671.027,346,4167.645,141,3149.216,664,8Médio
33,97.163.831,644,78.324.183,327,198.018,531,5113.895,073,1Bom
14,63.085.075,53,4642.493,710,537.919,82,27.897,181,4Alto
(%)(1.000 t)(%)(1.000 t)(%)(1.000ha)(%)(1.000ha)(t/ha)
Com IrrigaçãoSem IrrigaçãoCom IrrigaçãoSem IrrigaçãoEsperadaPotencial
Potencial de Produção Total - 2005Potencial de Utilização (Área)Produtividade
Destilaria padrão
Cana moída (t/ano) : 2 x 106
Moagem diária (tc/d) : 12.000Produção de etanol (l/d) : 1.000.000
Dias de safra : 167 diasAproveitamento safra : 84%Área total* : 35.000 haInvestimentos: Industrial : MR$ 205
Agrícola : MR$ 75
(*) inclui 20% de área de reserva ambiental prevista na Legislação
Cluster modelo
No. de destilarias : 15Total cana moída : 30 Mt/anoProdução total de etanol : 2,55 bi/litrosInvestimento total : R$ 4.125 bi
Indústria : R$ 3.075 biAgrícola : R$ 1.050 bi
Empregos diretos : 74.700Área total : 525.000 haGeração de energia elétrica : 1.200 GWh/ano
Características Sociais de um “cluster”Empregos: 22.000 diretos e 75.000 totais
População: 200.000
Célula de desenvolvimento social:Escolas e transportePosto de saúde e hospitalEscolas técnicas e superiorÁreas de esporte e lazer
Cenário 1 (5%)12 Áreas Selecionadas para a expansão da oferta de etanol (Solos: ótimo e bom).
Estudo preliminar -LogísticaparaEscoamentode ÁlcoolÁrea 10
11 bi/l
2,3 milhões de ha
3 clusters
64 usinas
Traçado preliminar de dutos para escoamento de álcool Região Centro-Sul
Investimento(R$):Destilaria-padrão: 280M/cada
Fase industrial: 205MFase Agrícola: 75M
615 destilarias: 8,6 bilhões/ano durante 20 anos
Transporte (dutos e tancagem): 21,3Bi
Região C-S: 12,8BiRegião N-NE: 8,5Bi
Cenário 1 (2025):
• Álcool:104,5 Mm3
• Região C-S: 60%
• Região N-NE: 40%
• Destilarias: 615
• Moagem anual: 1,2 bi/toneladas de cana-de-açúcar
• 21,5 milhões de ha
• 11 Estados; 347 municípios
Fase 1 (até 2025)
Resumo do Cenário 5%Investimentos em 20 anosAgrícola + Industrial + logística ~ 10 bilhões/ano
ResultadosProdução de álcool 100 bilhões de litros/ano em 2025
Produção de eletricidade 50.000 GWh/ano 15% dageração 2004
(produção do Brasil em 2004 365.000 GWh/ano)
Exportação em 2025 US$ 31 bilhões
Aumento do PIB R$ 153 bilhõesIncluindo rendas diretas, indiretas e induzidas (matrix insumo-produto)
Aumento do emprego 5,3 milhões
Salário médio 50% acima da média nacional.
Revolução Verde EminenteE.U.A substituirá 30% da gasolina por etanol sem aumento da área agrícola. Como?Hidrólise de rejeitos agrícolas. 400 bilhões litros de álcool /ano.
Hidrólise produção de álcool – celulose (fibra) Brasil pioneiro
Transição cana-de-açúcar cana-energia
~ 1985 Hidrólise, explosão ao vapor (steam-explosion) Codetec (meados 80). Para Copersucar
~ 1985 Hidrólise ácida processo contínuo. Planta piloto (1ª no mundo,meados 80) Codetec. Para Vilares S.A.
1985 + Hidrólise ácida por batelada adaptação de processo russo, planta comercial. Coalbra(2ª metade 80). Nunca operou.
2000 Hidrólise ácida. Planta Demonstração – Dedini, Copersucar, Fapesp (Carlos Rossell)
2006 Rede Bioetanol (Finep-MCT) Hidrólise enzimática.Aproveitamento do bagaço excedente e da palha para produção de álcool. 15 instituiçõesnacionais (Univ. e Inst.) 120 pesquisadores Seniores, companhias nacionais e estrangeirase 4 universidades estrangeiras.
Necessidades imediatas1 – Criação de um centro de pesquisas especializado em etanol.
(Centro de Tecnologia da Copersucar inibiu Embrapa e depois reduziu sua força de trabalho a 20%).
2 – Regulamentação de empréstimos do BNDES e outras agênciasa) Caldeiras a altas pressões obrigatórias (Cogeração).
b) Localizações de tancagem e dutos organizados espacial e sequencialmente de maneira a otimizar custos da infraestrutura edo escoamento do produto. (Com a participação ativa da Petrobrás).
3 – Criação de um fundo setorial destinado à pesquisa à semelhança do que existe para outros setores de energia.
Energia da Cana
7400 (1,25 bpe)٠Total
2500٠140 kg de fibras nas folhas (bs)
2400٠135 kg de fibras no colmo (bs)
2500٠150 kg de açúcares
Energia (MJ)
1 tonelada de colmos de cana
a) Eficiência da Fotossíntese
1) Teórica (máxima) 4,5%2) Laboratório ~ 4%3) Cana 1% atual,
3% com hidrólise(ciclo de vida ~ 10)
b) Eficiência Fotovoltaica Silício 1,5 a 2% Ciclo de vida típico 3 a 5, para 20 anos de vida útil.
c) Melhoria da eficiência da fotossíntese?
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