Etanol - Pesquisa e Desenvolvimento no Setor Sucroalcooleiro

Apresentação em tema: "Etanol - Pesquisa e Desenvolvimento no Setor Sucroalcooleiro"— Transcrição da apresentação:

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

2 SOBRE A UNICA 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

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

4 Agrícola Cana Mecanização Resíduos Pestes Industrial Processos
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
Tecnologia existente: curva de aprendizado  maturidade Nova tecnologia: fatores internos e externos X risco Evolução tecnológica: Incremental: evolução contínua  aperfeiçoamento Ruptura: redefinição do mercado Mista: combinação das duas

6 2020 2010 2000 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.

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8 Convencional + novas tecnologias
Etanol de 1a e 2a geração Convencional Caldo + Melaço 7.000 litros etanol ou mais… 1 hectare litros etanol ou mais……+ bioHC + biobutanol + etc. Convencional novas tecnologias Caldo + Melaço + Bagaço + Palha 1 hectare

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

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

11 Diesel de Cana: Alternativa Promissora
Levedura modificada Diesel de cana ou QAV “Drop In” Redução ~ 90% de CO2 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. Fonte: Amyris e MBB

12 Planta de demonstração
Evolução Tecnológica Produto Laboratorio Planta piloto Planta de demonstração Mercado Etanol 1ª geração e Biodiesel Etanol 2ª geração BioHC (Diesel, QAV e substâncias de 2ª geração Butanol 2ª geração 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 Alternativas para o Etanol em Veículos/Motores Diesel
Tecnologia Estágio 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)

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 CO2 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 Caminhões a etanol Scania E95 + aditivo
Iveco Trakker Diesel-etanol; taxa média de substituição de diesel: 40%; motor 9 litros, 360 CV e capacidade 63 t.

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

22 Posto de Biocombustíveis
Uma Imagem do Futuro? Posto de Biocombustíveis Diesel de cana & Biodiesel Gasool Etanol/Butanol Reformador H2 Reformador a bordo Flex & Gasool Dedicados, Flex & Híbridos Veiculos Celula Comb. Diesel

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 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. Source: Braskem, Johnson & Johnson, The Coca-Cola Company, Tetra-Pak, and “The Graduate” (1967)

25 Etanol e Células de Combustível
Produção & logística de hidrogênio complexos e caros H2 Logística Electricidade Conversão direta Célula de Combustível ETANOL H2 Reformador

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

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

28 Obrigado! 28