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Etanol - Pesquisa e Desenvolvimento no Setor Sucroalcooleiro Alfred Szwarc Curitiba, 17 de agosto de 2011 6º Congresso Internacional de Bioenergia.

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1 Etanol - Pesquisa e Desenvolvimento no Setor Sucroalcooleiro Alfred Szwarc Curitiba, 17 de agosto de º Congresso Internacional de Bioenergia

2 Maior organização representativa do setor de açúcar, etanol e bioeletricidade do Brasil Mais de 142 associadas, que respondem por cerca de 60% da cana-de- açúcar, açúcar e etanol produzidos no Brasil Atuação nas áreas de legislação, meio-ambiente, estatísticas, tecnologia, comércio exterior, responsabilidade corporativa, sustentabilidade e comunicação Escritórios em 5 localidades: São Paulo (sede), Ribeirão Preto, Brasília, Washington e Bruxelas SOBRE A UNICA

3 Esquema de Produção Cana Transporte, Limpeza & Moagem Transporte, Limpeza & Moagem Tratamento do caldo Tratamento do caldo Fermentação Produção de açúcar Produção de açúcar Destilação Desidratação Etanol hidratado Etanol hidratado Etanol anidro Etanol anidro Geração de calor e energia elétrica Geração de calor e energia elétrica Bagaço Melaço

4 Principais Áreas de Interesse de PD & I Agrícola Cana Mecanização Resíduos Pestes Industrial Processos Produtos Perdas Energia Mercado Aplicações Tecnologias Logística Sustentabilidade

5 Pesquisa, Desenvolvimento & Inovação Evolução tecnológica: –Incremental: evolução contínua aperfeiçoamento –Ruptura: redefinição do mercado –Mista: combinação das duas Tecnologia existente: curva de aprendizado maturidade Nova tecnologia: fatores internos e externos X risco

6 Fonte: ANP e UNICA. Elaboração UNICA. Nota: ciclo Otto refere-se a soma do volume consumido com etanol e gasolina no país; não se considera o consumo de GNV.

7

8 Convencional Convencional + novas tecnologias 1 hectare Caldo + Melaço Caldo + Melaço + Bagaço + Palha Caldo + Melaço + Bagaço + Palha litros etanol ou mais… litros etanol ou mais… litros etanol ou mais……+ bioHC + biobutanol + etc. Etanol de 1 a e 2 a geração

9 Da Usina para a Biorefinaria Bagaço Cana-de-açúcar Destilaria de etanol Usina de açúcar Tanques de etanol Etanol de celulose Palha de cana BioHC Biobutanol

10 + Cana-de-açúcar Soja Ou Amendoim, Milho, Girasol, Algodão, Babaçu, Pinhão Manso....etc Etanol Anidro + Óleos Vegetais ou Gordura Animal Óleos Vegetais ou Gordura Animal = Biodiesel transesterificação Ester Etílico (B5 – B100)

11 Diesel de Cana: Alternativa Promissora Cana Levedura modificada Diesel de cana ou QAV 1 hectare = 4200 litros Ponto de névoa: - 50°C N° de Cetano: 58,6 Teor S: ~ zero Lubricidade: 330 m (HFRR) Energia: equivalente Diesel Nos EUA autorizado o uso de 35% em mistura com diesel mineral. No Brasil: testes com 10% de mistura no B5 -9% MP sem aumento de NOx; Potencia, torque, consumo e demais parâmetros mantidos. Drop In Redução ~ 90% de CO 2 Fonte: Amyris e MBB

12 ProdutoLaboratorioPlanta pilotoPlanta de demonstração Mercado Etanol 1ª geração e Biodiesel Etanol 2ª geração BioHC (Diesel, QAV e substâncias de 2ª geração Butanol 2ª geração Evolução Tecnológica Vantagens dos produtos de 2ª geração: não dependem de culturas usadas na alimentação; podem ajudar na solução de problemas de lixo urbano; tem alta eficiência energética; tem boa performance na mitigação de GEE e poluentes regulamentados.

13 A Corrida Tecnológica Empresas de Petróleo: Petrobrás, Shell, BP, Chevron, Total, ConocoPhilips, Neste Oil, Statoil etc. Montadoras: GM, Ford, VW, Mercedes Benz, BMW etc. Tecnologias de conversão: Iogen, Poet, Amyris, Abengoa, Sekab, Borregard, Verenium, Coskata, LS9, Virent, BlueFire, Alico, Range Fuels, DuPont, Catchlight Energy, Choren, Iowa State U./Ames Lab., Dedini, CTC, Oxiteno, MCT, UFRJ, UNICAMP, USCAR, FAPESP (BIOEN), IPT, CTBE, Embrapa etc.

14 Mercado de Veículos FLEX 13 fabricantes e cerca de 90 modelos Fonte: ANFAVEA

15 TecnologiaEstágio Motor diesel com etanol + aditivo (convencional ou híbrido) Comercial Motor diesel com sistema duplo de alimentação (diesel e etanol) Pré-comercial (taxas de substituição de diesel 30 a 90%) Motor diesel com uso de diesel de cana (convencional ou híbrido) Pré-comercial (taxas de substituição de diesel 10% a 30%) Motor Otto (convencional ou híbrido) Pré-comercial (100% de substituição) Alternativas para o Etanol em Veículos/Motores Diesel

16 Ônibus a Etanol: Transporte Sustentável 60 ônibus no MSP em 2011 Euro 5 / EEV Redução: > 99% SOx e CO; > 90% MP e HC e ~ 65% para NOx Emissão evitada de CO 2 para 1000 ônibus ao longo de 10 anos de operação: ~ 1,8 milhões t; equivale à absorção de 12,8 milhões árvores nativas por 20 anos.

17 Iveco Trakker Diesel-etanol; taxa média de substituição de diesel: 40%; motor 9 litros, 360 CV e capacidade 63 t. Caminhões a etanol Scania E95 + aditivo

18 Ônibus hibrido elétrico-etanol da Itaipu Binacional; 13 m, motor-gerador Mitsubishi/WEG, 5 baterias de sódio com capacidade 100 kWh, autonomia 250 km e Vmax: 65 km/h. Plug-in. Ônibus Híbridos Ônibus híbrido elétrico-etanol Scania; redução de emissões e 25% no consumo.

19 Uso na Agricultura Alternativas: Biodiesel, Etanol+aditivo, sistemas diesel-etanol, Diesel de cana, misturas

20 Uso Industrial e Comercial Alternativas: Etanol, Etanol+aditivo, sistemas diesel-etanol, Biodiesel, Diesel de cana, misturas

21 Uso na Aviação Ipanema 100% etanol – motor a pistão Alternativas: Etanol, bio-querosene de aviação, butanol, misturas Aviação regional - turboprop Aviação regional/longo curso - jato

22 Posto de Biocombustíveis Reformador a bordo Reformador H2H2H2H2 Etanol/Butanol Dedicados, Flex & Híbridos Flex & Gasool Gasool Diesel de cana & Biodiesel Diesel Veiculos Celula Comb. Uma Imagem do Futuro?

23 Uso Industrial e Comercial Vaporizador de etanol 1 kg GLP = 1.8 l etanol hidratado Briquete de bagaço Turbinas gás natural-etanol p/ geração termoelétrica – testes em Juiz de Fora 42 MW

24 Bioplásticos Source: Braskem, Johnson & Johnson, The Coca-Cola Company, Tetra-Pak, and The Graduate (1967) A cana é fonte de matérias primas para a produção de bioplásticos. PHB é feito a partir de açúcar biodegradável. Polietileno, polipropileno, PET e PVC mitigação de GEE e recicláveis.

25 Etanol e Células de Combustível Reformador H2H2 Electricidade Logística Produção & logística de hidrogênio complexos e caros H2H2 H2H2 ETANOL Célula de Combustível Conversão direta

26 açúcar açúcar & etanol açúcar, etanol, biodiesel, biogas, bio HC & bioplasticos açúcar, etanol, biodiesel, bioHC, biogas, bioplasticos, etanol 2ª geração, bioQAV biobutanol e... Evolução Constante Passado & Presente Futuro

27 Inovação tecnológica é fundamental para: Competitividade Sustentabilidade Abertura de novos mercados e crescimento Perenidade do setor Conclusões

28 Obrigado!


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