BIOETANOL:UMA ALTERNATIVA AOS

COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS

BIOETANOL A PARTIR DE RESÍDUOS AGRO-FLORESTAIS

SUMÁRIO

• Contextualização

• Bioetanol

• Composição dos resíduos lenhocelulósicos

• Processo de produção de bioetanol de 2ª Geração

• Implementação a nível industrial

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CONTEXTUALIZAÇÃO

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Vantagens A sua queima provoca baixa emissão de

Monóxido de carbono

Óxidos de azoto

Dióxido de carbono

Inesgotável

Desvantagens Preço do equipamento elevado

Provocam impactos visuais negativos no meio ambiente

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BIOETANOL

DEFINIÇÃO

Bioetanol - álcool etílico de origem vegetal que, no estado puro ou misturado com gasolina, é utilizado como biocombustível.

Biomassa - qualquer tipo de matéria de origem vegetal que disponha de bioenergia e que possa ser processada para fornecer formas bioenergéticas mais elaboradas e adequadas para o uso final.

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Gerações de Bioetanol

1ª Geração Utilizada biomassa

proveniente de fontes de açúcar e amido

2ª GeraçãoSão utilizados resíduos

(florestais, agrícolas e industriais) lenhocelulósicos

3ª GeraçãoO processamento de

microalgas está na base da sua produção

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Ética e os biocombustíveis

Menores emissões de CO2 quando comparado com

bioetanol de cana de açúcar e de milho, trigo, beterraba.

Gráfico 1 – Balanço energético e as respetivas emissões de CO2 de alguns combustíveis (Pedro,2013) [1]

[1] Pedro, N. C. D. R. M. (2013). Avaliação do potencial de produção de etanol de 2a geração a partir dos resíduos das podas do olival. Tese de Doutorado, 222.

Bioetanol celulósico (2º Geração)

Balanço energético e as respetivas emissões de CO2 de alguns combustíveis

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COMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS LENHOCELULÓSICOS

Celulose

Hemicelulose

Lenhina

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PROCESSO DE PRODUÇÃO DE BIOETANOL DE 2ª GERAÇÃO

Subetapas do processo

Pré-tratamento

Hidrólise

Fermentação

Purificação13

Pré-tratamento

Objetivos Desafios

• Promover a separação dos 3 componentes da lenhocelulose

• Solubilizar a hemicelulose

• Expor a celulose às

enzimas

• Evitar/minimizar formação de substâncias inibidoras de fermentação

• Expor celulose sem a degradar

• Preservar os açúcares

Químicos

Físicos

Biológicos

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Processo de Hidrólise

Objetivos Desafios

• Transformar a celulose em glicose por ação de enzimas

• Grau de polimerização da celulose

• Volume dos poros• Tamanho das

partículas

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Processo de Fermentação

Objetivos Desafios

• Converter C5 e C6resultantes da hidrólise em etanol através do uso de microrganismos

• Microrganismos capazes de ter uma elevada produtividade num meio muito concentrado em etanol

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Processo de Purificação

Objetivos Desafios

• Aumentar o grau de pureza do etanol

• Eliminar toda a água da mistura

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IMPLEMENTAÇÃO A NÍVEL INDUSTRIAL

INDUSTRIALIZAÇÃO MUNDIAL

Gráfico 2 – Produção mundial de bioetanol em biliões de litros (AFDC, 2015) [2]

[2] http://www.afdc.energy.gov/

Produção mundial de bioetanolB

iliõe

s d

e L

itro

s

19

EUA

Brasil

56 biliões de Litros

27 biliões de Litros20

[3] Silva, N. L. C. (2010). Produção de bioetanol de segunda geração a partir de biomassa residual da indústria de celulose, 123. Retrieved fromhttp://www.ladebio.org.br/download/bioetanol-2a-geracao-de-biomassa-residual.pdf

Gráfico 3 - Perspetivas da produção de biocombustíveis (Silva, 2010) [3]

34

49

6172

91102

121

140

34

49

61 64

8391

102

129

3445

57 59 59 59 59 59

3442

53 53 53 53 53 53

0

20

40

60

80

100

120

140

160

2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022

BIL

IÕES

DE

LITR

OS

ANO

Perspetivas da Produção de BiocombustíveisBiocombustíveis avançados Biocombustível celulósico Biodiesel Etanol de milho

21

75 milhões de Litros de Bioetanol celulósico por ano

Resíduos agrícolas e de madeira

Resíduos de milho

Resíduos de trigo e arroz

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INDUSTRIALIZAÇÃO NA EUROPA E PORTUGAL

2005 2% 2010 5,75%2020 10%

Quotas mínimas de

biocombustíveis que deverão ser

colocados no mercado europeu

[4] Quilhó, Luís Felipe Trindade Levita. 2011. “Produção de Bioetanol a Partir de Materiais Lenho-Celulósicos de Sorgo Sacarino: Revisão Bibliográfica,” 1–70

Gráfico 4 – Quotas mínimas de biocombustíveis que deverão ser colocados no mercado europeu (Quilhó, 2011) [4]

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CRITÉRIOS

DE

SUSTENTABILIDADE

Matérias-primas provenientes de terrenos ricos em biodiversidade

Matérias-primas provenientes de terrenos

com elevado teor de carbono

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[6] Quilhó, Luís Felipe Trindade Levita. 2011. “Produção de Bioetanol a Partir de Materiais Lenho-Celulósicos de Sorgo Sacarino: Revisão Bibliográfica,” 1–70.

Gráfico 5 - Produção de biocombustíveis na EU (Quilhó, 2011) [6]

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Gráfico 6 - Produção de biocombustíveis em Portugal (Quilhó, 2011) [6]

CONCLUSÃOO processo de produção de energias renováveis através do bioetanol de

2ª geração permite a utilização de resíduos vegetais, o que por si só já seria vantajoso uma vez que a sua produção não compete com a indústria alimentar, eliminando assim, muitas das questões éticas relacionadas com biocombustíveis. Para além disso, os impactos ambientais causados seriam menores, visto que verificamos que ocorre uma menor emissão de gases com efeito de estufa, nomeadamente o dióxido de carbono.

A implementação deste processo em Portugal seria viável, visto que existem imensos recursos disponíveis. Assim este processo poderá representar uma potencial obtenção de energia para o futuro de Portugal.

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Supervisora: Eugénia Macedo

Monitora: Joana Silva

Autores

André Pacheco up201606071

Diana Costa up201605490

Inês Coutinho up201605804

Joana Silva up201605530

Ricardo Bexiga up201605504

Sara Silva up201605474

Obrigado pela vossa atenção!

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