14h15 28.07 donato aranda ufrj (noticias trocar link do banner)

846 visualizações

Publicada em

Publicada em: Tecnologia, Negócios
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
846
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
50
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
8
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

14h15 28.07 donato aranda ufrj (noticias trocar link do banner)

  1. 1. Novas Metodologias para a Produção maiseficaz do Biodiesel Prof. Donato Aranda, UBRABIO Lab Tecnologias Verdes, Greentec Escola de Química/UFRJ São Paulo, Julho, 2011
  2. 2. Fuel Market Share (Billion gal/year) Demanda estimada (0-0,3% de aumento ao ano) Demanda estimada (2-4% de aumento ao ano) Demanda estimada (0-1% de aumento ao ano)
  3. 3. Fuel Market Total Transportation Fuel Market : $2 trillion • Diesel market: $1.061 billion • Gasoline Market: $789 billion • Jet-fuel market: $155 billion
  4. 4. Fuel ConsumptionAutonomia - DieselNew Vauxhall Corsa Diesel Hatchback 1.3 = 21,4 km/LVW Polo 1.9 D = 19,1 km/LToyota Corolla Diesel 2.0 D-4D T3 5dr car = 25,0 km/LToyota Corolla Verso Diesel Estate 2.2 D-4D T = 19,0 km/LNew Insignia 2.0 diesel = 23,3 km/LAutonomia média - Diesel = 21,6 km/LPreço médio Brasil - Diesel = 1,985 R$/L * Custos/km c/ preços atuais Diesel = 0,092 R$/kmAutonomia - Etanol Etanol = 0,164 R$/kmNew Civic 1.8 Flex = 9,0 km/L Paridade de preços Necessária AtualCorolla 1.8 16V Aut. = 8,1 km/L Gasolina = 0,187 R$/km Paridade E/D = 43% 75%Sandero 1.0 Flex = 10,6 km/LCorsa 1.4 Flex = 9,5 km/L Paridade G/D = 60% 121%Polo 1.6 Sedan = 8,7 km/L Paridade E/G = 71% 62%Autonomia média - Etanol = 9,2 km/LPreço médio Brasil - Etanol = 1,501 R$/L *Autonomia – Gasolina CNew Civic 1.8 Flex = 13,0 km/LCorolla 1.8 16V Aut. = 11,7 km/LSandero 1.0 Flex = 13,7 km/LCorsa 1.4 Flex = 14,6 km/LPolo 1.6 Sedan = 11,3 km/LAutonomia média – Gasolina C = 12,9 km/LPreço médio Brasil – Gasolina C = 2,405 R$/L * * Preços médios de São Paulo, calculados com base em dados de out/09
  5. 5. Palma, o óleo vegetal de menor custo de produção Palm Oil: Production Cost – US$ 44/bblApenas no Pará existem cerca de 6 milhões de hectares para oplantio da palma. Isso já seria suficiente para uma completasubstituição do diesel pelo biodiesel, no Brasil
  6. 6. Mais de 25 ton de cachos/ha Teor de óleo de 25-30%
  7. 7. Triglicerídeos FA FA G FATipicamente os óleos e gorduras possuem 99% de triglicerídeos e ácidos graxos
  8. 8. Hidrólise FA FA G + 3 3 FA + G H2O FATriglyceride Water Fatty Acid Glycerol Umidade é fundamental para que ocorra hidrólise e Consequentemente, aumento de acidez.
  9. 9. Transesterificação FA: fatty acid A: alcohol G: glycerolFAFA FAFATriglyceride Alcohol Biodiesel Glycerol Feedstock acidity have to be very low !
  10. 10. Transesterification vs. Saponification Transesterificação 100 80 Conversão (% ) 60 40 20 Saponificação 0 0 10 20 30 40 50 Tempo (min)
  11. 11. Rota EtílicaDificuldades:Reação mais lentaEtanol (mesmo anidro) possui mais de 50 vezes mais águaque o metanolMais sabões, separação mais difícilRecuperação do excesso de etanol – Coluna azeotrópica
  12. 12. Transesterificação Vapor Acido fosfórico Soda Cáustica Feedstock pre-treatment Vapor H2O quenteÓleo Óleo Óleo Óleo M1 R1 M2 R2 C1 M3 R3 C2 VSvegetal Neutralizado umido Seco Vapor Soap Stock Sabão Vapor Biodiesel Production e MeONa MeOH MeOH e MeONa Vapor Óleo Biodiesel Biodiesel M4 R4 D2 R5 D3 Seco Vapor Glicerina Glicerina Biodiesel separation and purification cítrico H2O quente H2O quente e ácido Biodiesel Biodiesel Biodiesel D5 M6 D4 M5 SV Seco umido Biodiesel H2O Glicerina MeOH Seco Glycerol separation and purification Ácido clorídrico Soda Cáustica H2O e MeOH C4 Glicerina Glicerina M7 R6 M8 R7 C3 M9 E1 H2O Oleína (ácido sulfúrico) Soap Stock
  13. 13. HIDROESTERIFICAÇÃO Fatty Acids Industrial Esterification Hydrolysis (AGROPALMA) + (Known Process)Why don t integrate both processes ???
  14. 14. Hidoesterificação (No acidity restriction in feedstock) FA FA G + 3 3 FA + G H2O FATriglyceride Water Fatty Acid Glycerol + H2O FA A FA A Fatty Acid Alcohol Biodiesel Water Complete transformation of fatty material
  15. 15. Hidoesterificação
  16. 16. REACTIVE DISTILATION A FA A + H2OFA
  17. 17. Fatty material water c2 Steam Methanol Biodiesel c1 EthanolFatty waterMaterial Glycerol Glycerol e Steam And waterTeses EQ/UFRJ concluídas nesse tema:Jussara Araújo, Layla Leão, Luana LeãoElisa Cruz, Michele Gomes e Ana Encarnação
  18. 18. PLANTA PILOTO – P. GROSSA-PR Hidroesterificação: Gorduras de frango, suíno, óleo de fritura
  19. 19. PLANTA PILOTO – P. GROSSA-PR Hidroesterificação: Qualquer óleo ácido, qualquer gordura ácida
  20. 20. PLANTA HIDROESTERIFICAÇÃO – UNA-BA Biobrax 60.000 ton/ano
  21. 21. BIOBRAX
  22. 22. Custos Operacionais da Hidroesterificação Custo Unitário Custo por ton de Consumo (R$)* biodiesel (R$) 13 Kg/ton de Óleo BPF 1,00 13,00 biodiesel Biomassa 164 Kg/ton de 0,04 6,56 (vapor 8 bar) biodiesel 32,2 kWh/ton de Energia Elétrica 0,23 7,40 biodiesel Outros insumos - - 4,38 TOTAL 31,34 * Valores referenciais no Brasil (Reais) * * Não estão inclusos impostos e seguros
  23. 23. ÍNDICES FINANCEIROS TIR (%) EBITDA (%) Transesterificação 19 8 Hidroesterificação 30 11 Premissas: Planta de 100 mil t/ano. Biodiesel a R$ 2,25/L , óleo a R$ 2000/t Glicerina Bruta a R$ 200/t e Glicerina Técnico a R$ 900/t
  24. 24.  Produz também metil ésteres por hidrólise e esterificação. Depois hidrogenam-se os ésteres graxos à álcoois graxos. Indústria de tensoativos, home care, etc. Matéria-prima; Óleo de Palma e Palmiste.
  25. 25. Mais de 400 mil ton/ano de biodiesel de palmaVale Energia Limpa – Tecnologia de Gaseificação e FischerTropsch de BiomassaMatérias-Primas: Bagaço de Cana e Biomassa de Dendê
  26. 26. HIDROLISADO DE BIOMASSAS Ácido ou Enzima Biodiesel “Melaço” contendo açúcares C5 e C6
  27. 27. ADVANCED BIOMASS TECHNOLOGY MAKING MORE OF BIOMASS Bacterial production of biofuelsBiomass Ultraclean™Diesel Microrefinery™ catalyst • Production of Fatty Acid Ethyl Esters (FAEE) • Elimination of alcohol (MeOH) feed • Direct production of FAEE from biomass feedstocks (Hemicellulose) • Progress toward a consolidated bioprocessProprietary & Confidential - 27 -
  28. 28. Projeto LS9 Nova rota para os ácidos graxos • Biossíntese de ácidos graxos • Processo preferível • Eficiência energética de 90% • Produtividade comercial • Adequadamente caracterizado • Estruturalmente diverso • Imiscível Ácido Cadeia de carboxílico hidrocarbonetoFonte: LS9Fonte: LS9
  29. 29. Projeto LS9 Características do processo Conversão mais eficiente • A LS9 é a primeira companhia a produzir, de modo recombinante, hidrocarbonetos, ésteres alquila de ácido graxo (biodiesel) e uma variedade de substâncias químicas industriais provindas de açúcares através da biossíntese do ácido graxo. • A LS9 utiliza E. coli geneticamente modificadaFonte: LS9
  30. 30. Projeto LS9Vantagem da plataforma tecnológica Catalisadores de Microrefinaria™ Possibilitam Processo Bifásico de Estágio ÚnicoFonte: LS9
  31. 31. OUROFINOEmpresa Brasileira de Biotecnologia – Região de RibeirãoPreto-SPParte de melaço e vinhaça. Microorganismo (GMO free)produz óleoDa vinhaça dessa fermentação produz-se algasRetira-se óleo do microorganismo e das algas
  32. 32. OUTRA OPORTUNIDADE: OLEOQUÍMICA H2 + FATTY ACIDS -> ÁCIDO ESTEÁRICO (PROCESSO CONHECIDO, BAIXA PRESSÃO) H2 + FATTY ACIDS -> HIDROCARBONETOS (NESTE OIL, TURKU UNIV, MÉDIA PRESSÃO) H2 + FATTY ACIDS -> ÁLCOOIS GRAXOS (PROCESSO CONHECIDO, ALTA PRESSÃO)
  33. 33. BIOREFINARIA Hidrólise de Óleos e Gorduras Ácido Graxo Glicerina Aquosa Níquel Hidrogênio Glicerina Pharma Ácidos Graxos Destilados Níquel / H2 Níquel / H2 Pt-Cr / H2 Oleatos, Ácido Açúcares Pd / H2 Estearatos eEsteárico Alcoóis Palmitatos de Hidrocarboneto Graxos Sorbitan Grau Alimentício Pneus Lubrificantes Shampoo Condicionador Tintas Embalagens Alimentícias Cosméticos
  34. 34. BIOREFINARIA Hidrólise de Óleos e Gorduras HidrataçãoPoliól Ácido GlicerinaGraxo Graxo Aquosa MeOH / EtOH Di-isocianatos Glicerina Metil ou Etil Éster Pharma (Biodiesel)Poliuretanas Metil Éster Metil Éster C18 C16 Níquel / H2 Metil Éster C16 Hidrogenado SO3 MES (Metil Éster Sulfonado)
  35. 35. CONCLUSÕES•Óleo de Palma será cada vez maisempregado para produção de biodiesel.A Hidroesterificação aplica-se a qualqueróleo vegetal. A acidez deixa de ser umproblema.Processos Termoquímicos surgem emprojetos de grande escalaNovos processos bioquímicos podemrevolucionar a indústria do biodiesel
  36. 36. Obrigado ! www.greentec-ufrj.com“ God causes all things to work together for good to those who love Him” ( Rm 8,28)

×