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Daltro G. Pinatti 1, Álvaro G. Soares 2, Rosa A. Conte 1, Érica L. Romão 2, Isaías de Oliveira 2, João C. Ferreira 2, Maria L. G. Pereira 1, Rosângela.

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1 Daltro G. Pinatti 1, Álvaro G. Soares 2, Rosa A. Conte 1, Érica L. Romão 2, Isaías de Oliveira 2, João C. Ferreira 2, Maria L. G. Pereira 1, Rosângela L. Resende 2 1- Departamento de Engenharia de Materiais, DEMAR/EEL-USP - Cx.Postal 116 CEP12600-970 - Lorena/SP-Tel. (12) 3159.9902– Fax (12) 3153.3006 e-mail: pinatti@demar.faenquil.br 2 - R.M. Materiais Refratários Ltda. - Av. Dr. Léo de Affonseca Netto, 750 CEP12605-720 - Lorena/SP – Tel/Fax. (12) 3157-4244 e-mail: rm@rm-gpc.com.br PROBEM Programa Biomassa – Energia – Materiais Refinaria de Biomassa Av. Dr. Léo de Affonseca Netto n°750 Jd. Novo Horizonte – Lorena / SP CEP: 12605-720 Fone/Fax: (12)3157-4244 E-mail: rm@rm-gpc.com.br 02-12-08 4º Congresso Internacional de Desenvolvimento Econômico Sustentável da Indústria de Base Florestal e de Geração de Energia Hotel Plaza São Rafael – Porto Alegre/RS 10 e 11 de Dezembro de 2008

2 Tecnologias RM – Materiais Refratários Tecnologias Clientes e Outros Fornecedores Alimento/Etanol Casca Coleta e Transporte de Biomassa Dispersa Madeira, Resíduo de Reflorestamento Palha Cana/Arroz/Milho 2–ETPh/AL* Líquidos Água Sólidos Celulignina 4 - CBT-Conversão de Baixa Temperatura Lodos 8 - Caldeira de Leito Fluidizado (Ciclo Vapor) 10 – CC-Ciclo Combinado Motogerador - Óleo CBT + Syngas ou Turbina Syngas 7 - Calcinação VIA - Sílica pura: Borrachas e Pneus; Tintas; Vários usos da Sílica; VII- Silício Grau Metalúrgico, Solar e Eletrônico; Energia Fotovoltaica; 3- Furfural: Reator + Destilaria 5 - Hidrólise, Esterificação e Hidrogenação de Óleos 11-Tecnologia GTL-Gas to Liquid (Fischer Tropsch) Pneu Lodos Graxarias Dejetos Vinhaça Seca Tortas, Farelos VIB - Sílica Fly Ash; Cinza Nonamétrica: CAD-Concreto de Alto Desempenho; Cerâmicas. Óleo CBT VB - Biodiesel. IVA-Carvão Vegetal; Peneiras moleculares. IVB - Negro de Fumo Recuperado. VA - Óleos (alifáticos, Aromáticos). VIII - Energia Elétrica. IX - Combustíveis: Metanol; Diesel Verde; DME; Querosene; Óleos; Lubrifican- tes; H 2 X - Produtos. Químicos: Amônia e Uréia. III - Gesso Agrícola com Fertilizante NPK e micronutrientes Mo, B, S, Zn e outros. II - Furfural: - Refinaria de Petróleo: Extratante de Óleo; - Álcool Furfurílico: Resinas, Polímeros, Solventes. - Nematocidas. Gás quente Esmagamento 6-Secagem Lixo 9 - Reforma Autotérmica Syngas * – ETPh/AL: Estação de Tratamento de Pré-hidrolisado e Água de Lavagem Óleo Vegetal Sementes XI - Álcool de Hemicelulose, Celulose e Lignina. Cru Sintético IA – Celulignina (granel, pó e peletas). 1B-Hidrólise Enzi- mática (ou ácida) 12- Fermentação Alcoólica Bactéria anaeróbica sacaromice IB - Ração animal. Complemento p/ Ração Animal 58% de Digestibilidade (NDT) BIOMASSAS 12 - TECNOLOGIASXII - CLASSES DE PRODUTOS BÁSICOS Matriz do PROBEM ® -Programa Biomassa - Energia - Materiais Refinaria de Biomassa-RB: XII - Silicato de Sódio (Detergente); Zeolitas. Síntese Hidrotérmica Bactéria Engenheirada 1A-Reator de Pré-hidrólise e Reuso do Pré-hidrolisado Sílica Fly Ash CC Óleo CBT

3 Vista Geral da GEEA - Geradora de Energia Elétrica Alegrete Ltda e SBS - Sílica Brasil Sul Ltda. – Alegrete-RS 9 2 1 3 4 56 7 8 10 11 12 1 - Moega de Descarga Casca Externa 2 - Casca da Pilecco Nobre & Cia 3 – Silo CAZ (futuro) 4 – Silo CAZT 5 – Calcinação 6 – Caldeira HBFS-12t/h – 10kgf/cm² 7 – Termoelétrica (em instalação) 8 – Pré-Hidrólise 9 - Desague; Casa da Química. 10 - ETPh/AL 11 -Desmineralizadora 12 - Reuso Ph

4 Posição Horizontal de Processamento Posição Inclinada de Descarga da Celulignina REATOR DE PRÉ-HIDRÓLISE 30m³; 90TBS/dia; 170°C ; 8 kgf/cm² S 3 Lignina Celulose 0,8 %m Hemicelulose 5,2 %m S 1 Lignina 10,5 %m Celulose 6,1 %m Hemicelulose 3,7 %m S 2 Lignina 9,1 %m Celulose 32,7 %m Hemicelulose 18,4 %m P e ML Lignina 8,4 %m Celulose 0,7 %m Hemicelulose 1,4 %m (c) – Maçarico de Celulignina (b) – Microvulcões na parede interna da fibra de celulose (a) – Estrutura da Parede Celular das Biomassas

5 Lodo Típico: 30% Proteína, 30% lipídios, 30% carboidratos e 10% de cinzas; Biomassa: 71% carboidratos, 20% lignina, 2% proteínas, 3% lipídios, 4% cinzas; Processo termo-catalítico: 280ºC a 450ºC; Meio reacional hermético: ausência de O 2 ; Manutenção das ligações homogêneas: CC; Ruptura das ligações heterogêneas: CS, CN, CP, CO, CCl, ClO, NO, SO; Proteínas e lipídios formam : óleo e carvão; Carboidratos formam: carvão; Injeção de H 2 aumenta o teor de óleo e diminui o teor de carvão Conversão em Baixa Temperatura-CBT - ( CO 2, H 2 O, NH 3 H 2 S, HCl ) Lodos ou Biomassa (1t) Lodo, tortas, excrementos e pneus ÓleoCarvão Óleo Graxo + Carvão (0,20t ou 0,10t) (0,55t) - (Gases Não Condensáveis: 0,25t ou 0,35t) C a H b O c N d S e Cl f C m H n + C x H y O z

6 Caldeira de Leito Fluidizado

7 Caldeira Leito Fluidizado da Geradora de Energia Elétrica Alegrete Ltda e SBS - Sílica Brasil Sul Ltda. – Alegrete-RS Vista FrontalVista Traseira

8 11 – Grupo Moto Gerador Estacionário Motor Diesel de Dois Tempos Baixa Velocidade MAN B&W Veloc. r/min Tipo Motor 102.9-103.4 107.1-109.1 150 176.5-180 187.5-189.5 211.8-214.3 K98MC-S K90MC-S K80MC-S K60MC-S K50MC-S K42MC-S K35MC-S 0102030405060708090100 Potência do Motor MW Eficiência Térmica % 20 25 30 35 40 45 50 55 ] 151050100500 Capacidade da Unidade (MW) Uma Comparação da Eficiência da Unidade Típica, baseada na ISO 3046/1986 Turbina a Gás Turbina a Vapor Motor Diesel de Média Velocidade Motor Diesel Baixa Velocidade Ciclo Combinado com Turbina a Gás 50 – 60 Hz

9 Motor Diesel de Dois Tempos Baixa Velocidade Veloc. r/min 50 – 60 Hz Tipo Motor 102.9-103.4 107.1-109.1 150 176.5-180 187.5-189.5 211.8-214.3 K98MC-S K90MC-S K80MC-S K60MC-S K50MC-S K42MC-S K35MC-S 10 20 30 40506070 80 90 100 Potência do Motor MW Potências Eletricas no Ciclo Combinado Motogeradores MAN B&W Dois Tempos e Baixa Velocidade + Caldeira com Combustível Suplementar 0 Motogerador Caldeira Leito Fluidizado Total Ciclo Combinado 40,68-79,5275,55-147,68116,23-227,20 23,87-57,8444,33-107,4268,20-165,26 18,83-40,6834,97-75,5553,80-116,23 12,46-27,7223,14-51,4835,60-79,20 7,98-20,3014,82-37,7022,80-58,00 5,95-12,8411,05-23,8517,00-36,69 3,57-7,746,63-14,3710,20-22,11 MAN B&W 1 CBT 200 TBS/dia = 12,12MW; 2CBT200TBS/dia = 24,25MW. (Óleo + Carvão) 2 Ph 30m³ (180TBS/dia) = 11,44MWe; 1 Ph 180m³ (540TBS/dia) = 39,31MWe; 2 Ph 180m³ (1080TBS/dia) = 68,63MWe (Celulignina/Syngas) CBT CBT + Pré-hidrólise (Ph) + Syngas Geração dos Combustíveis

10 Espaçamento Agro ou Silvo-Pastoril

11 3 - ANÁLISE TÉCNICO ECONÔMICA - PRÉ-HIDRÓLISE + TERMOELÉTRICA – (RFR) - 132,70MW Pré-hidrólise 2 reatores de 180m³ - 540TBS/dia cada + Termoelétrica de Ciclo Combinado; 2 Turbinas Syngas GELM6000(AD) - 36,5MW cada; 2 Caldeiras / Turbina a Vapor 65kgf/cm²; 120tV/h; 29,85MW cada INFORMAÇÕES TÉCNICAS330dias/anoUS$1,00 = R$ 1,70UnidadeDiárioAnual Tipo de Biomassa:RFR Biomassa: Seca:TBS1.080356.400 Teor de umidade:35%Úmida:t1.662548.308 Celulignina 80%da biomassa secat CL864285.120 Pré-hidrolisado:Aplicação Gesso Agrícola Quantidade: t3,461.140 Açúcar C5+C6t190,162.737 Combustível CeluligninatCL943,73311.430 BiomassaTBS487,09160.741 INVESTIMENTOS: Moeda R$%Valor Equipamentos: Reator de Pré-hidrólise2 reatores de 180 m³ - 540 TBS/dia6,9%R$20.774.910 Conjunto de Tancagem para Reuso do Pré-hidrolisado0,5%R$1.654.121 ETPh / AL - Estação de Tratamento de Pré-hidrolisado e Água de Lavagem0,1%R$433.053 Desmineralização da Água0,4%R$1.063.472 Sistema de Tubulação, Válvulas e Bombas0,2%R$470.400 Conjunto de Secadores de Celulignina0,6%R$1.837.117 Conjunto de Movimentação de Biomassa0,7%R$2.030.000 Conjunto de Painéis de acionamento e Automação0,5%R$1.500.000 Sub-total Pré-hidrólise9,9%R$29.763.073 Gerador de oxigênio (Pressure Swing Adsorption ou Criogenia)15,4%R$46.385.400 Reforma Auto-Térmica Pressurizada1,9%R$5.740.000 Compressor Syngas1,0%R$3.165.800 Turbina Syngas GELM6000(AD) / Gerador Elétrico30,5%R$92.000.000 73,00MWe$1.187/kWSub-total Ciclo Syngas48,8%R$147.291.200 Caldeira Leito Fluido - 65kgf/cm² - 120tV/h7,2%R$21.724.710 Turbina a Vapor de Extração e Condensação + Condensador8,8%R$26.460.926 Gerador elétrico10,7%R$32.345.971 Torre de Resfriamento2,1%R$ 6.202.721 Filtro Manga1,8%R$ 5.419.853 59,70MWe$908/kWSub-total Ciclo Vapor30,6%R$ 92.154.181 Instalações: Transporte / Montagemserviços1,8%R$5.424.264 Elétricasmaterial e mão de obra1,8%R$5.282.843 Aterramentomaterial e mão de obra0,0%R$141.421 Hidraúlicasmaterial e mão de obra1,8%R$5.282.843 Ar comprimidomaterial e mão de obra0,1%R$169.706 Sub-total Instalações5,4%R$16.301.076 Obras Civis:Sub-total Obras Civis5,3%R$16.081.061 132,70MWe$1.337/kWTOTAL100,0%R$301.590.591 Contingências2,0% R$6.031.812 Capital de Giro2,0% R$6.031.812 Investimento Total ( IT ) R$313.654.215 Investimento Próprio ( IP )20,0% R$62.730.843 Investimento Financiado ( IF )80,0% R$250.923.372

12 Cont. 3 - ANÁLISE TÉCNICO ECONÔMICA - PRÉ-HIDRÓLISE + TERMOELÉTRICA- (RFR) 132,70MW Pré-hidrólise 2 reatores de 180m³ - 540TBS/dia cada + Termoelétrica de Ciclo Combinado; 2 Turbinas Syngas GELM6000(AD) - 36,5MW cada; 2 Caldeiras / Turbina a Vapor 65kgf/cm²; 120tV/h; 29,85MW cada CUSTOS ANUAIS%Valor Custo de Capital Depreciação ( 10% do investimento total )40,0%R$31.365.421 Retorno ( 15% do investimento total )60,0%R$47.048.132 Custo de Capital Total - CC100,0%R$78.413.554 Custo Operacional (CO) Mão de Obra (4 turnos x 24 horas)9,8%R$3.569.415 Biomassa (RFR)Valor unitário:R$20,00/TBS28,5%R$10.342.820 Insumos químicos25,7%R$9.320.088 Custo de Manutenção2% do investimento17,3%R$6.273.084 Serviços de Terceiros + Consultoria1% + 1% = 2% do investimento17,3%R$6.273.084 Treinamento + Viagens + Diárias5% + 5% + 5% = 15% da mão de obra1,5%R$535.412 Sub-Total100,0%R$36.313.904 Custos Eventuais10,0% R$3.631.390 Custo Operacional Total - CO R$39.945.295 Custo Total ( CT ) = ( CC + CO ) R$118.358.848 PRODUÇÃO E RECEITA ANUALUnidade Quantidade Preço UnitárioReceita Anual DiáriaAnual Crédito de Carbono=(311.430+160.741) x 2/3 x 44/12 x US$15,00 x R$1,70/US$1,00 x 50%R$14.716.004 Produtos Taxa de disposição de Lixo (bruto)t0,00R$ 0 Gesso Agrícolat3,51.140R$ 400R$456.192 Açúcares C5 + C6 contidos no pré- hidrolisado t190,162.737R$ 200R$12.547.392 Energia elétrica Potência (MW)Energia (MWh)Preço Unitário (R$/MWh) Geração132,701.050.984 Consumo próprio12,69100.505 Venda120,01950.479R$ 112,00R$106.453.670 Receita Total ( RT )R$134.173.259 Sobra / falta ( = RT - CT )R$15.814.410 Razão (Sobra / Falta) ¸ Custo Total13,4% SUMÁRIO FINANCEIRO20% IP / 80% IF100% IP Fluxo de Caixa em 20 anos Tempo de Carência (anos)2- Juros do Empréstimo10,0%- Tempo de Pagamento (anos)10- Grandes Despesas a cada 5 anosR$ 25.092.337 Imposto de Renda e Contribuição Social34% Taxa de Depreciação / ano10% Impostos (ICMS, IPI, etc...)20% Valor Presente Líquido - VLP a12%R$ 123.391.305R$ 50.422.248 Taxa Interna de Retorno - TIR40,2%15,1% Período de Retorno de Investimento - PRI2,56,6 Legenda: TBS - Tonelada de Biomassa Seca

13 Variação do Preço do RFR e do Custo de Capital (CC) Análise de Sensibilidade Pré-hidrólise + Termoelétrica (Resíduo de Reflorestamento - RFR) Variação do Custo Operacional (CO) e do Investimento (Invest) Preço de Venda da Energia Elétrica (R$/MWh) Variação Percentual do Custo Operacional CO=R$39.945.295,00


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