Prof. Walter F. Molina Jr
“Moagem da Cana na Fazenda Cachoeira”             2011
       Benedito Calixto (1830)
8.670.000 ha

100000 ha
5000 ha
              50% em
             São Paulo
2500 ha
1000 ha
0 ha




                   Fonte: IBGE (2011)
Jales
Total   Centro Sul*     (%)    São Paulo        (%)

  Área (Colhida ha)            8.670.000    7.436.000     85,8     4.357.000       50,3

     Produção (t)            680.050.000   603.500.000    88,7    364.300.000      53,6

Produtividade (t/ha)               78,4       81,2         -x-         83,6         -x-

    Álcool (109 L)                 23,7       21,5        90,7         12,4        52,3

  Produtividade (L/t)              70,4       69,2         -x-         66,2         -x-

    Açúcar (106 t)                 37,1       31,9        86,0         21,2        57,1

Produtividade (kg/t)               129,2      127,6        -x-        121,6         -x-



* SP, MG, RJ, ES, MS, MT, GO, PR               Fonte: CANASAT(2011), IBGE (2011) e IEA (2011)
RODOTREM
CANAVIEIRO
Carga Máx: 77t
Comprimento: 30m
8.832.000 Carretas      274.000 Km




                     Quase 7
                     voltas no
                     Planeta!
IDA
              30 Km
VOLTA
8.832.000 Carretas      265.000.000 Km


                      Mais de 330
                     viagens à Lua!
Total       Centro Sul*   (%)    São Paulo     (%)

Área (Colhida ha)    8.670.000     7.436.000    85,8    4.357.000    50,3

  Produção (t)      680.050.000   603.500.000   88,7   364.300.000   53,6



 Bagaço (250kg/t)
    170.000.000 t

  (50% umidade)
MUNDO
                     11%
                                 24%

        21%

                                              12% Carvão vegetal e lenha
        7%                      35%           16% Cana-de-açúcar
2%


                                                            BRASIL
                                               3%

                                                     6%
      Petróleo
                                        28%
      Carvão
                                                             37%
      Gás Natural
      Biomassa
                                       9%
      Nuclear                                  15%
      Hidrelétrica
       Outras

 Fonte: THE WORLD BANK (2011)                              2%
PRODUÇÃO DE
MASSA VEGETAL
NO CANAVIAL DO
    BRASIL
CONSTITUIÇÃO DA PARTE AÉREA:
COLMOS INDUSTRIALIZÁVEIS
PALHA
                    MATÉRIA ESTRANHA
FOLHAS VERDES          VEGETAL
PONTEIROS
CONSTITUIÇÃO DA PARTE AÉREA:
COLMOS INDUSTRIALIZÁVEIS
PALHA
FOLHAS VERDES
PONTEIROS
Sempre que houver incerteza da
média consideraremos a média dos
extremos.

PORTANTO:

                     10 + 25
MÉDIA DE PALHIÇO =             = 17,5%
                       2
Total       Centro Sul*   (%)    São Paulo     (%)

Área (Colhida ha)    8.670.000     7.436.000    85,8    4.357.000    50,3

  Produção (t)      680.050.000   603.500.000   88,7   364.300.000   53,6


                                  PARA EFEITO PRÁTICO
 Bagaço (280kg/t)                  O ÍNDICE DE PALHIÇO
                                   SERÁ CONSIDERADO
170.000.000 t/ano                  COMO MÉDIA DE 15%
                                  EM PESO NO MOMENTO
 (50% umidade)                         DA COLHEITA
Total       Centro Sul*   (%)    São Paulo     (%)

Área (Colhida ha)    8.670.000     7.436.000    85,8    4.357.000    50,3

  Produção (t)      680.050.000   603.500.000   88,7   364.300.000   53,6




 Bagaço (280kg/t)                               Palhiço
170.000.000 t/ano                      100.000.000 t/ano

 (50% umidade)                           (25% umidade)
100
     US$ (Valores Atualizados)




                                 80


                                 60         1973
                                           ($23,87)
                                 40


                                 20


                                  0
                                   1945   1955        1965   1975   1985   1995   2005




Fonte: Inflationdata (2011)
4                                                      250

                                        Área      Produção




                                                                                      Produção Anual (106 t)
                                                                                200
Área Plantada (106 ha)




                         3
                                                PROÁLCOOL
                                                 14/11/1975                     150
                         2
                                                                                100

                         1
                                                                                50


                         0                                                       0
                          1950   1955    1960    1965   1970   1975   1980   1985




                                                                             Fonte: IBGE (2011)
Canavial Brasileiro:
• 3.800.000 ha (+221%)
• 230.000.000 t (+114%)
• 60,5 t/ha
Decreto Estadual - 28.848
                          30/08/1988




Orestes Quércia
 Governador – SP
   (1987-1991)
Usina
Sucroalcooleira
23,7 . 109 L/ano
170.000.000 t/ano
   (50% umidade)
100.000.000 t/ano
   (25% umidade)
100.000.000 t/ano
   (25% umidade)
4,50




              1,39
                        0,63


Granel    Integral   Fardos




                        Fonte: Ripoli et al (2003)
98,00      98,50




                         83,00




Granel     Integral   Fardos




                         Fonte: Ripoli et al (2003)
21,49

                         17,75




               5,45


Granel     Integral   Fardos




                         Fonte: Ripoli et al (2003)
1 t Bagaço ≈ R$ 15


            1 t Palhiço ≈ R$ 25
100.000.000 t
 (25% umidade)



50.000.000 t
 (25% umidade)
1 ha Eucalipto
50.000.000 t/ano
                     31,5 t/ano
  (25% umidade)
                    (25% umidade)




                          Fonte: Afonso et al (2006)
100.000.000 t
 (25% umidade)



50.000.000 t
 (25% umidade)
100.000.000 t
 (25% umidade)



50.000.000 t
 (25% umidade)
Produção – 2,137.106 /dia
Consumo – 2,600.106 /dia
                        ANP (2011)


 Álcool + Bagaço + Palhiço
       1,063.106 /dia
    49,8% da Produção
    40,8% do Consumo
BARRIL                    BARRIL
    PAÍS                         PAÍS
                      (106)                     (106)
1   EUA              18,69    10 CANADÁ         2,15

2   CHINA             8,20    11 MÉXICO         2,09

3   JAPÃO             4,36    12 FRANÇA         1,88

4   ÍNDIA             2,98    13 IRÃ            1,81

5   RUSSIA            2,74    14 REINO UNIDO    1,67

6   BRASIL            2,46    15 ITÁLIA         1,54

7   ALEMANHA          2,44    16 ESPANHA        1,48

8   ARÁBIA SAUDITA    2,43    17 INDONÉSIA      1,12

9   CORÉIA DO SUL     1,19    18 AUSTRÁLIA      0,95
Álcool
      22%
              Bagaço
Palhiço        53%
 25%
Semeadura: início da
                                estação chuvosa


            Colheita em 100 a 120 dias
AGO SET   OUT NOV   DEZ   JAN   FEV MAR ABR   MAI   JUN   JUL

     CANA                        SORGO         CANA
MÉDIA
50t/ha
1 t Sorgo = 42 litros
            Etanol
Área de renovação
   de Canavial
2,94.109 L/ano
1 Litro de
  Álcool


   13 Litros
  de Vinhaça
1 Litro de
             Vinhaça




 0,014 m3
de Biogás

            Fonte: Pompermayer & Paula Junior (2000)
23,7.109
Litros de
 Álcool



 4,385.109 m3
  de Biogás
4,385.109 m3
  (23 MJ/m3)
96. Costa Rica – 44.000   110. Estônia – 30.000

103. Etiópia – 38.000     111. Nicaragua – 29.000

107. Uruguai – 34.670     112. Paraguai – 27.000

109. Bolívia – 31.070



                                Fonte: IndexMundi (2011)
Parede Primária:

Água
Celulose
Hemicelulose e
Pectina

Parede Secundária:

Celulose
Hemicelulose e
Lignina
lu lar                                     4ª geração
                                                                                          e                 o

                                                                                    ec
                                                                                                          aç e
                                                                                                        ag rfíci
                                                                                                       b e                Modificações na parede cana
                                                                                 ed
                                                                                                    do    p
                                                                                                  s” a su a s

                                                                            ar
                                                                                                                           Novas variedades incluindo transgênicos
                                                                                              i ca m zim
                                                                                          “fís nte en                                    + de 10 anos
                                                                        P      e
                                                                                      õ es ume o e
                                                                                   raç a cid
                                                                                 pa que a á
                                                                             Pr icas osta                                                                   Modificações na
                                                                                n     p                                               Pré-hidrólise
                                                                             téc ex                                                                         composição da
                                                                                                                                      pela própria
                                                                                                                                         planta              parede celular

                                                                     2ª geração                                    3ª geração
                                                                    Hidrólise ácida                             Hidrólise com                                        Uso de fungos
Rotas para o etanol celulósico – Marcos Buckeridge, msbuck@usp.br




                                                                       1 a 2 anos                              microorganismos                                       geneticamente
                                                                                                                    + de 4 anos                                       modificados


                                                                                                     Hidrólise                    Uso de coquetéis

                                                                                                                                                                          veis
                                                                                                 enzimática direta                  enzimáticos
                                                                                                                                                                        á
                                                                                                                                                                    ent
                                                                                                    por fungos

                                                                                                                                                              r   m
                                                                                                                                                       e s fe
                                                                                                                                                  úcar
                                                                                                                                             Aç                                l
                                                                                                                                                                        o
                                                                                                                                                                    tan
                                                                      Resíduos tóxicos
                                                                       p.ex. furfurais
                                                                                                                                                            Bi   oe


                                                                                                                                        Fonte: Buckeridge et al (2011)
1 t Cana = 250kg Bagaço
                               (50% umidade)



1 t Material Celulósico Seco ≈ 260 a 300 Etanol


8 t Cana = 260 a 300 litros de Etanol Celulósico
Cana
Processada
680.106 t/ano


Bagaço Excedente         6
      30%          51.10     t
51.106 t/ano
  Bagaço
Excedente
Serragem

           Móvel
           Velho      Papel
                    Amassado




Palha de
 Arroz

                    Roupa          Vassoura
                   Rasgada          Usada
Afonso Jr, P.C., Oliveira Fo , D., Costa, D.R. Viabilidade Econômica da produção de lenha de
eucalipto para secagem de produtos agrícolas. Eng. Agríc., Jaboticabal, v.26, n.1, p.28-35, jan./abr.
2006

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Buckeridge, M.S., Santos, W.D., Souza A.P. As rotas para o etanol celulósico no Brasil. Dispinível
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497E-AF98-EF308B737F3F%7D . Acesso em: 25/10/2011.

BIOENERGIA DA CANA-DE-AÇÚCAR

  • 1.
    Prof. Walter F.Molina Jr “Moagem da Cana na Fazenda Cachoeira” 2011 Benedito Calixto (1830)
  • 2.
    8.670.000 ha 100000 ha 5000ha 50% em São Paulo 2500 ha 1000 ha 0 ha Fonte: IBGE (2011)
  • 4.
  • 7.
    Total Centro Sul* (%) São Paulo (%) Área (Colhida ha) 8.670.000 7.436.000 85,8 4.357.000 50,3 Produção (t) 680.050.000 603.500.000 88,7 364.300.000 53,6 Produtividade (t/ha) 78,4 81,2 -x- 83,6 -x- Álcool (109 L) 23,7 21,5 90,7 12,4 52,3 Produtividade (L/t) 70,4 69,2 -x- 66,2 -x- Açúcar (106 t) 37,1 31,9 86,0 21,2 57,1 Produtividade (kg/t) 129,2 127,6 -x- 121,6 -x- * SP, MG, RJ, ES, MS, MT, GO, PR Fonte: CANASAT(2011), IBGE (2011) e IEA (2011)
  • 8.
  • 9.
    8.832.000 Carretas 274.000 Km Quase 7 voltas no Planeta!
  • 10.
    IDA 30 Km VOLTA
  • 11.
    8.832.000 Carretas 265.000.000 Km Mais de 330 viagens à Lua!
  • 12.
    Total Centro Sul* (%) São Paulo (%) Área (Colhida ha) 8.670.000 7.436.000 85,8 4.357.000 50,3 Produção (t) 680.050.000 603.500.000 88,7 364.300.000 53,6 Bagaço (250kg/t) 170.000.000 t (50% umidade)
  • 13.
    MUNDO 11% 24% 21% 12% Carvão vegetal e lenha 7% 35% 16% Cana-de-açúcar 2% BRASIL 3% 6% Petróleo 28% Carvão 37% Gás Natural Biomassa 9% Nuclear 15% Hidrelétrica Outras Fonte: THE WORLD BANK (2011) 2%
  • 14.
  • 15.
    CONSTITUIÇÃO DA PARTEAÉREA: COLMOS INDUSTRIALIZÁVEIS PALHA MATÉRIA ESTRANHA FOLHAS VERDES VEGETAL PONTEIROS
  • 16.
    CONSTITUIÇÃO DA PARTEAÉREA: COLMOS INDUSTRIALIZÁVEIS PALHA FOLHAS VERDES PONTEIROS
  • 19.
    Sempre que houverincerteza da média consideraremos a média dos extremos. PORTANTO: 10 + 25 MÉDIA DE PALHIÇO = = 17,5% 2
  • 20.
    Total Centro Sul* (%) São Paulo (%) Área (Colhida ha) 8.670.000 7.436.000 85,8 4.357.000 50,3 Produção (t) 680.050.000 603.500.000 88,7 364.300.000 53,6 PARA EFEITO PRÁTICO Bagaço (280kg/t) O ÍNDICE DE PALHIÇO SERÁ CONSIDERADO 170.000.000 t/ano COMO MÉDIA DE 15% EM PESO NO MOMENTO (50% umidade) DA COLHEITA
  • 21.
    Total Centro Sul* (%) São Paulo (%) Área (Colhida ha) 8.670.000 7.436.000 85,8 4.357.000 50,3 Produção (t) 680.050.000 603.500.000 88,7 364.300.000 53,6 Bagaço (280kg/t) Palhiço 170.000.000 t/ano 100.000.000 t/ano (50% umidade) (25% umidade)
  • 24.
    100 US$ (Valores Atualizados) 80 60 1973 ($23,87) 40 20 0 1945 1955 1965 1975 1985 1995 2005 Fonte: Inflationdata (2011)
  • 25.
    4 250 Área Produção Produção Anual (106 t) 200 Área Plantada (106 ha) 3 PROÁLCOOL 14/11/1975 150 2 100 1 50 0 0 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 Fonte: IBGE (2011)
  • 26.
    Canavial Brasileiro: • 3.800.000ha (+221%) • 230.000.000 t (+114%) • 60,5 t/ha
  • 29.
    Decreto Estadual -28.848 30/08/1988 Orestes Quércia Governador – SP (1987-1991)
  • 32.
  • 33.
  • 34.
    170.000.000 t/ano (50% umidade)
  • 35.
    100.000.000 t/ano (25% umidade)
  • 36.
    100.000.000 t/ano (25% umidade)
  • 53.
    4,50 1,39 0,63 Granel Integral Fardos Fonte: Ripoli et al (2003)
  • 54.
    98,00 98,50 83,00 Granel Integral Fardos Fonte: Ripoli et al (2003)
  • 55.
    21,49 17,75 5,45 Granel Integral Fardos Fonte: Ripoli et al (2003)
  • 56.
    1 t Bagaço≈ R$ 15 1 t Palhiço ≈ R$ 25
  • 58.
    100.000.000 t (25%umidade) 50.000.000 t (25% umidade)
  • 59.
    1 ha Eucalipto 50.000.000t/ano 31,5 t/ano (25% umidade) (25% umidade) Fonte: Afonso et al (2006)
  • 61.
    100.000.000 t (25%umidade) 50.000.000 t (25% umidade)
  • 62.
    100.000.000 t (25%umidade) 50.000.000 t (25% umidade)
  • 63.
    Produção – 2,137.106/dia Consumo – 2,600.106 /dia ANP (2011) Álcool + Bagaço + Palhiço 1,063.106 /dia 49,8% da Produção 40,8% do Consumo
  • 64.
    BARRIL BARRIL PAÍS PAÍS (106) (106) 1 EUA 18,69 10 CANADÁ 2,15 2 CHINA 8,20 11 MÉXICO 2,09 3 JAPÃO 4,36 12 FRANÇA 1,88 4 ÍNDIA 2,98 13 IRÃ 1,81 5 RUSSIA 2,74 14 REINO UNIDO 1,67 6 BRASIL 2,46 15 ITÁLIA 1,54 7 ALEMANHA 2,44 16 ESPANHA 1,48 8 ARÁBIA SAUDITA 2,43 17 INDONÉSIA 1,12 9 CORÉIA DO SUL 1,19 18 AUSTRÁLIA 0,95
  • 65.
    Álcool 22% Bagaço Palhiço 53% 25%
  • 68.
    Semeadura: início da estação chuvosa Colheita em 100 a 120 dias AGO SET OUT NOV DEZ JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL CANA SORGO CANA
  • 69.
  • 70.
    1 t Sorgo= 42 litros Etanol Área de renovação de Canavial
  • 71.
  • 72.
    1 Litro de Álcool 13 Litros de Vinhaça
  • 73.
    1 Litro de Vinhaça 0,014 m3 de Biogás Fonte: Pompermayer & Paula Junior (2000)
  • 74.
    23,7.109 Litros de Álcool 4,385.109 m3 de Biogás
  • 75.
    4,385.109 m3 (23 MJ/m3)
  • 76.
    96. Costa Rica– 44.000 110. Estônia – 30.000 103. Etiópia – 38.000 111. Nicaragua – 29.000 107. Uruguai – 34.670 112. Paraguai – 27.000 109. Bolívia – 31.070 Fonte: IndexMundi (2011)
  • 78.
    Parede Primária: Água Celulose Hemicelulose e Pectina ParedeSecundária: Celulose Hemicelulose e Lignina
  • 79.
    lu lar 4ª geração e o ec aç e ag rfíci b e Modificações na parede cana ed do p s” a su a s ar Novas variedades incluindo transgênicos i ca m zim “fís nte en + de 10 anos P e õ es ume o e raç a cid pa que a á Pr icas osta Modificações na n p Pré-hidrólise téc ex composição da pela própria planta parede celular 2ª geração 3ª geração Hidrólise ácida Hidrólise com Uso de fungos Rotas para o etanol celulósico – Marcos Buckeridge, msbuck@usp.br 1 a 2 anos microorganismos geneticamente + de 4 anos modificados Hidrólise Uso de coquetéis veis enzimática direta enzimáticos á ent por fungos r m e s fe úcar Aç l o tan Resíduos tóxicos p.ex. furfurais Bi oe Fonte: Buckeridge et al (2011)
  • 80.
    1 t Cana= 250kg Bagaço (50% umidade) 1 t Material Celulósico Seco ≈ 260 a 300 Etanol 8 t Cana = 260 a 300 litros de Etanol Celulósico
  • 81.
  • 82.
    51.106 t/ano Bagaço Excedente
  • 83.
    Serragem Móvel Velho Papel Amassado Palha de Arroz Roupa Vassoura Rasgada Usada
  • 84.
    Afonso Jr, P.C.,Oliveira Fo , D., Costa, D.R. Viabilidade Econômica da produção de lenha de eucalipto para secagem de produtos agrícolas. Eng. Agríc., Jaboticabal, v.26, n.1, p.28-35, jan./abr. 2006 ANP. Anuário Estatístico Brasileiro do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis 2011. Disponível em: http://www.anp.gov.br/?pg=57890. Acesso em 28/10/2011. Buckeridge, M.S., Santos, W.D., Souza A.P. As rotas para o etanol celulósico no Brasil. Dispinível em: http://www.apta.sp.gov.br/cana/coletanea/Buckeridge%5B1%5D.doc. Acesso em: 02/11/2011. CANASAT. Mapeamento da cana via imagens de satélite de observação da terra. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2011. Disponível em http://www.dsr.inpe.br/laf/canasat/. Acesso em 26/10/2011. CONAB. Acompanhamento da safra brasileira: cana-de-açúcar. Conab, Brasilia, 2011. 19p. IEA. Álcool: projeção da produção e exportação no período 2005/06 a 2015/16. Disponível em: http://www.iea.sp.gov.br/out/LerTexto.php?codTexto=4010. Acesso em: 26/10/2011. IndexMundi. Comparação entre países: consumo de petróleo. Disponível em: http://www.indexmundi.com/g/r.aspx?v=91&l=pt. Acesso em: 02/11/2011. Inflationdata. Historical Crude Oil Prices. Disponível em: http://inflationdata.com/inflation/ inflation_rate/Historical_Oil_Prices_Table.asp. Acesso em: 31/10/2011.
  • 85.
    Pompermayer, R. S.,Paula Junior, D. R. Estimativa do potencial brasileiro de produção de biogás através da biodigestão da vinhaça e comparação com outros energéticos. In: ENCONTRO DE ENERGIA NO MEIO RURAL, 3., 2000, Campinas. Proceedings online... Disponível em: <http://www.proceedings.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=MSC0000000022000000200055 &lng=en&nrm=abn>. Acesso em: 31/10/2011. Ripoli, T.C.C.; Molina Jr, W.F., Ripoli, M.L.C.. Energetic potential of he sugar cane biomass in Brazil. Rivista di Ingegneria Agraria. n.1.p. 2-7. Bologna. 2000. Ripoli, T. C., Molina Jr., W.F., Ripoli, M.L.C. Energy potential of sugar cane biomass in Brazil. Sci. agric., Piracicaba, v. 57, n. 4, Dec. 2000 . Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script= sci_arttext&pid=S0103-90162000000400013&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 30/10/2011. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-90162000000400013. Salla, D.A. Análise energética de sistemas de produção de etanol de mandioca, cana-de-açúcar e milho. Botucatu, UNESP, 2008. (Tese de Doutorado). 168p. Souza, Z.J., Azevedo, P.F. Geração de energia elétrica excedente no setor sucroalcooleiro: um estudo a partir das usinas paulistas. Rev. Econ. Sociol. Rural, Brasília, v. 44, n. 2, Jun 2006 . Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-20032006000200002 &lng=en&nrm=iso. Acesso em 26/10/2011. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-20032006000200002. Sturion, J.A., Pereira, J.C.D., Albino, J.C., Morita, M. Variação da densidade básica da madeira de doze espécies de Eucalyptus plandadas em Uberaba, MG. Boletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n. 14, p.28-38, jun. 1987.
  • 86.
    THE WORLD BANK.Energy use. Disponível em: http://data.worldbank.org/indicator/EG.USE. PCAP.KG.OE. Acesso em 30/10/2011. Tolmasquim, M.T., Guerreiro, A., Gorini, R. Matriz energética brasileira: uma prospectiva. Novos estud. - CEBRAP, São Paulo, n. 79, Nov. 2007 . Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0101-33002007000300003&lng=en&nrm= iso. Acesso em: 25/10/2011. http://dx.doi.org/10.1590/S0101-33002007000300003. UNICA. Disponível em: http://www.unica.com.br/noticias/show.asp?nwsCode=%7B7E2BFB4F-7523- 497E-AF98-EF308B737F3F%7D . Acesso em: 25/10/2011.