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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 CEP Lorena/SP-Tel. (12) – Fax (12) R.M. Materiais Refratários Ltda. - Av. Dr. Léo de Affonseca Netto, 750 CEP Lorena/SP – Tel/Fax. (12) PROBEM Programa Biomassa – Energia – Materiais Refinaria de Biomassa Av. Dr. Léo de Affonseca Netto n°750 Jd. Novo Horizonte – Lorena / SP CEP: Fone/Fax: (12) º 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 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 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 K98MC-S K90MC-S K80MC-S K60MC-S K50MC-S K42MC-S K35MC-S Potência do Motor MW Eficiência Térmica % ] 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 K98MC-S K90MC-S K80MC-S K60MC-S K50MC-S K42MC-S K35MC-S 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:TBS Teor de umidade:35%Úmida:t Celulignina 80%da biomassa secat CL Pré-hidrolisado:Aplicação Gesso Agrícola Quantidade: t3, Açúcar C5+C6t190, Combustível CeluligninatCL943, BiomassaTBS487, INVESTIMENTOS: Moeda R$%Valor Equipamentos: Reator de Pré-hidrólise2 reatores de 180 m³ TBS/dia6,9%R$ Conjunto de Tancagem para Reuso do Pré-hidrolisado0,5%R$ ETPh / AL - Estação de Tratamento de Pré-hidrolisado e Água de Lavagem0,1%R$ Desmineralização da Água0,4%R$ Sistema de Tubulação, Válvulas e Bombas0,2%R$ Conjunto de Secadores de Celulignina0,6%R$ Conjunto de Movimentação de Biomassa0,7%R$ Conjunto de Painéis de acionamento e Automação0,5%R$ Sub-total Pré-hidrólise9,9%R$ Gerador de oxigênio (Pressure Swing Adsorption ou Criogenia)15,4%R$ Reforma Auto-Térmica Pressurizada1,9%R$ Compressor Syngas1,0%R$ Turbina Syngas GELM6000(AD) / Gerador Elétrico30,5%R$ ,00MWe$1.187/kWSub-total Ciclo Syngas48,8%R$ Caldeira Leito Fluido - 65kgf/cm² - 120tV/h7,2%R$ Turbina a Vapor de Extração e Condensação + Condensador8,8%R$ Gerador elétrico10,7%R$ Torre de Resfriamento2,1%R$ Filtro Manga1,8%R$ ,70MWe$908/kWSub-total Ciclo Vapor30,6%R$ Instalações: Transporte / Montagemserviços1,8%R$ Elétricasmaterial e mão de obra1,8%R$ Aterramentomaterial e mão de obra0,0%R$ Hidraúlicasmaterial e mão de obra1,8%R$ Ar comprimidomaterial e mão de obra0,1%R$ Sub-total Instalações5,4%R$ Obras Civis:Sub-total Obras Civis5,3%R$ ,70MWe$1.337/kWTOTAL100,0%R$ Contingências2,0% R$ Capital de Giro2,0% R$ Investimento Total ( IT ) R$ Investimento Próprio ( IP )20,0% R$ Investimento Financiado ( IF )80,0% R$

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$ Retorno ( 15% do investimento total )60,0%R$ Custo de Capital Total - CC100,0%R$ Custo Operacional (CO) Mão de Obra (4 turnos x 24 horas)9,8%R$ Biomassa (RFR)Valor unitário:R$20,00/TBS28,5%R$ Insumos químicos25,7%R$ Custo de Manutenção2% do investimento17,3%R$ Serviços de Terceiros + Consultoria1% + 1% = 2% do investimento17,3%R$ Treinamento + Viagens + Diárias5% + 5% + 5% = 15% da mão de obra1,5%R$ Sub-Total100,0%R$ Custos Eventuais10,0% R$ Custo Operacional Total - CO R$ Custo Total ( CT ) = ( CC + CO ) R$ PRODUÇÃO E RECEITA ANUALUnidade Quantidade Preço UnitárioReceita Anual DiáriaAnual Crédito de Carbono=( ) x 2/3 x 44/12 x US$15,00 x R$1,70/US$1,00 x 50%R$ Produtos Taxa de disposição de Lixo (bruto)t0,00R$ 0 Gesso Agrícolat3,51.140R$ 400R$ Açúcares C5 + C6 contidos no pré- hidrolisado t190, R$ 200R$ Energia elétrica Potência (MW)Energia (MWh)Preço Unitário (R$/MWh) Geração132, Consumo próprio12, Venda120, R$ 112,00R$ Receita Total ( RT )R$ Sobra / falta ( = RT - CT )R$ 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$ Imposto de Renda e Contribuição Social34% Taxa de Depreciação / ano10% Impostos (ICMS, IPI, etc...)20% Valor Presente Líquido - VLP a12%R$ R$ 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$/MWh) Variação Percentual do Custo Operacional CO=R$ ,00


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