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Biocombustíveis

    Etanol

   Biodiesel

   Biomassa

    Biogás
ETANOL




Definição: O termo Etanol designa um composto orgânico do grupo dos álcoois, um
dos produtos finais da fermentação alcoólica e cuja fórmula é CH3CH2OH.



Caracterização: Líquido incolor e volátil, com odor e sabor característicos;

   »Pureza expressa em graus Gay Lussac. O álcool vendido comercialmente para
   fins domésticos tem 96ºGL.

   »Capacidade de dissolver substâncias orgânicas.

   »Composto orgânico saturado.

   » Pode ser dissolvido com água em todas as proporções.

   » Queima gerando uma chama com desprendimento de calor e nenhuma fuligem.

   »Fórmula Molecular: CH2OH5

   » Peso Molecular: 46

   » Densidade API: 47,1

   » Massa Específica: 789,1 kg/m³

   »Temperatura de fusão (a 101,35 kPA): -117,22º C

   »Temperatura de ebulição (a 101,35 kPA): 77,78º C

   » Calor latente: 921096,00 J/kg

   »Valores Caloríficos: 26990,90 J/kg (mais baixo) a 29,28 J/kg (mais alto)

   »Razão ar-combustível: 9,0 : 1

   »Octanagem (Método motor ASTM): 99

   »Índice de Cetano: 10
Aspectos Sociais: As principais questões referentes aos aspectos sociais negativos
surgem na fase de produção.
Primeiramente se destaca a questão do emprego informal. Grande parte dos
trabalhadores empregados no cultivo de cana-de-açúcar na região centro/sul, que
responde por 85% da produção nacional, é proveniente das áreas mais pobres do país:
Nordeste e Vale do Jequitinhonha. Segundo dados do IEA, em 2005, dos 242.859
trabalhadores empregados
na etapa do cultivo da cana, 40,8% eram não residentes. A opção pelo uso de mão-de-
obra
migrante e temporária diminui os custos de produção, uma vez que muitas admissões
são
feitas sem registro trabalhista ou por intermédio de contratos ilegais. Além disso, o fato
de ser
temporários, dificulta o poder de negociação dos trabalhadores locais organizados. O
percentual de trabalhadores sem carteira assinada ainda é elevado nessas regiões, e
ainda que possuam carteira assinada por tempo determinado, isto não impede que sejam
sobre-explorados, pois caso não atinjam os níveis de produtividade determinados, são
ameaçados de demissão.
As condições de trabalho são marcadas pela constante pressão para o aumento da
produtividade, já que a forma de pagamento utilizada, em especial para o corte de cana,
é baseada na produtividade do trabalhador. Na década de 80 a média exigida era de 5 a
8 toneladas de cana cortada/dia; em 90, passou para 8 a 9 toneladas/dia; 2000 para 10
toneladas/dia e em 2004 para 12 a 15 toneladas/dia. Como o corte de cana consiste
numa atividade repetitiva, um cortador de cana anda em média 4 mil metros por dia e
dispõe de 6 a 10 mil golpes de facão.
Esta atividade reduz em aproximadamente 10 anos a expectativa de vida do trabalhador.
A busca por melhores salários, incentivada pelo modelo de produção, tem provocado
enormes problemas para a saúde do trabalhador, devido ao excesso de trabalho, no corte
de cana, levando inclusive à morte.
O setor sucro – alcooleiro responde por 3% dos registros de trabalho escravo no Brasil.


Aspectos econômicos: O Brasil é reconhecido mundialmente como líder na produção
de cana de açúcar – matéria prima utilizada no país principalmente para a fabricação de
açúcar e álcool, com 1/3 da produção mundial.
O consumo interno de álcool, segundo o NAE, tem se mantido constante nos últimos.
Entretanto, vem ocorrendo uma transição na forma de consumo, com a quase extinção
dos carros movidos completamente a álcool hidratado e aumento no consumo de álcool
anidro. Em termos de geração de emprego, o setor sucro – alcooleiro responde por 14%
dos empregos totais do país e por 6% dos empregos agroindustriais brasileiros,
empregando aproximadamente 1 milhão de pessoas.
O Brasil e os Estados Unidos se destacam como produtores mundiais de etanol; juntos
são responsáveis por mais de 70% da produção global. Observando o total utilizado
como combustível, o Brasil, pioneiro na produção de álcool em grande escala com a
criação do Proálcool na década de 70, foi responsável por 44% desse total, enquanto os
Estados Unidos, que lideram a produção mundial, produziram aproximadamente 47%
do total global. Outros produtores que se destacam são: China, União Européia e Índia.
O custo real da produção de etanol é difícil de ser avaliado devido à variedade de
fatores específicos envolvidos na sua produção. Os custos variam com o valor das
diferentes culturas usadas e escala de produção, com a localização e tipo de tecnologia
empregada, com os custos para a fermentação e destilação do produto final e ainda com
o modo de operação utilizado na alocação e destino dos resíduos. O Brasil é
considerado o país que possui os menores custos para a produção de etanol no mundo.
Estima-se que menos de 10% da produção global seja destinada ao mercado externo.
Entre as principais razões para a baixa participação do etanol no comércio internacional
em comparação com outras commodities estão as altas tarifas impostas pelos países
importadores, a falta de uma padronização internacional para assegurar a qualidade do
produto e os subsídios concedidos em muitos países aos produtores de etanol.


Aspectos tecnológicos: A produção e o uso do etanol no Brasil são hoje o melhor
exemplo ( no mundo) da introdução de energia renovável com uma grande escala de
produção. Partindo da produção estabelecida de açúcar, um processo completo de
integração das produções foi obtido nas usinas: com grande flexibilidade nas unidades
anexas ( e em operação de autônomas, por algum tempo), as perdas de processo foram
reduzidas e houve melhoria na qualidade do açúcar. Esse processo exigiu extenso
desenvolvimento tecnológico (geração, importação, adaptação e transferência de
tecnologias) na produção ( agrícola e industrial ), na logística e nos usos finais, no
últimos trinta anos. Também foi importante uma legislação específica, subsídios iniciais
e permanente negociação entre os principais setores envolvidos: os produtores de
etanol, os fabricantes de veículos, os setores reguladores governamentais e a indústria
do petróleo, em um denso processo de aprendizagem.
A tecnologia de produção de etanol de cana-de-açúcar no Brasil avançou de modo
importante nos últimos trinta anos. Nos próximos dez a vinte anos, o uso mais eficiente
da biomassa da cana (e possivelmente de variedades modificadas geneticamente) poderá
aumentar significativamente a gama de produtos e seu valor.
Energia (eletricidade e combustíveis líquidos) poderá ser uma fração ainda maior desses
produtos
Algumas tecnologias em desenvolvimento avançado (principalmente no exterior)
podem ser chaves para essa transformação: a hidrólise de biomassa (com as diversas
fermentações para outros produtos) e a gasificação de biomassa, para energia elétrica ou
combustíveis.
A cana-de-açúcar aparece como a matéria-prima ideal para essas futuras "biorrefinarias"
pelo seu custo relativamente baixo, grande disponibilidade e pelo mix de um terço de
sacarose com dois terços de material lignocelulósico pré-processado.


Tendências do etanol no Brasil e no mundo: Espera-se um rápido crescimento na
demanda externa e na produção global para os próximos anos, aumentando assim, a
participação do produto no mercado mundial.
Atualmente com o desenvolvimento da tecnologia “flex – fuel” e diante do agravamento
das tensões no Oriente – Médio, onde está concentrada grande parte dos produtores de
petróleo e que apresenta riscos de instabilidade na oferta do produto. Estes fatores
impulsionadores da demanda mundial por etanol aliados às vantagens competitivas da
produção brasileira de etanol têm causado uma expansão da capacidade de produção do
setor para suprir as necessidades de demanda interna e externa.
Estudos realizados pela ÚNICA projetam que a produção de etanol no Brasil deverá
aumentar entre 8-10 bilhões de litros até 2010 para atender a demanda interna e externa.
O aumento na produção requer tanto investimento em infra-estrutura e em novas usinas,
como também uma expansão na área plantada. Estima-se que sejam construídas mais de
100 usinas no Brasil até 2012       e que ocorra um aumento de 40% a 50% na área
plantada. O total correspondente à demanda por etanol seria de 27,6 bilhões de litros,
dos quais 80% seria para atender o mercado interno e 20% o mercado externo.
Projeções apontam que a produção brasileira de etanol deve alcançar cerca de 38,6
bilhões de litros no ano de 2017; o consumo interno para o mesmo ano está projetado
em 28,4 bilhões e as exportações em 10,3 bilhões.
Hoje, os americanos são donos de 40% da frota de veículos do planeta, mas o etanol
responde por apenas 2,5% do mercado local de combustíveis, e pelos planos
departamento de energia dos Estados Unidos, até 2030 essa participação subirá para
30%, o que representa o consumo de impressionantes 230 bilhões de litros.
Os Estados Unidos tem a previsão de aplicar 1 bilhão de dólares em pesquisas para
duplicar a produção de etanol.
Muitos países estão começando a investir em pesquisas para a produção de etanol, mas
ainda não é nada que ameace a hegemonia do Brasil frente a essa nova opção de
combustível renovável.
BIODIESEL


Definição
O biodiesel é um éster de ácido graxo, renovável e biodegradável, obtido comumente a
partir da reação química de óleos ou gorduras, de origem animal ou vegetal, com um
álcool na presença de um catalisador (reação conhecida como transesterificação). Pode
ser obtido também pelos processos de craqueamento e esterificação.
Aspectos Tecnológicos
Para converter óleos vegetais em combustíveis adequados, o processo predominante é a
transesterificação em meio alcalino, onde se faz reagir triglicérides com um álcool,
etanol ou metanol, produzindo glicerina e ésteres dos ácidos graxos componentes do
óleo vegetal. A diversidade de matérias-primas, óleos, e as alternativas de processo
levam a diversos programas de pesquisa e desenvolvimento tecnológico.
A especificação do biodiesel para uso comercial é considerada uma etapa essencial para
o desenvolvimento de programas de biodiesel, como atestam experiências européias e
americanas. Nestas condições, mesclas de diesel com biodiesel adequadamente
especificado, em teores até 20%, podem ser empregadas sem problemas operacionais ou
de desempenhos em motores convencionais, sem qualquer ajuste ou modificação.
Poucas exceções limitam o emprego do biodiesel ao B5 (diesel mineral com teor de
biodiesel de 5%), praticamente todos os fabricantes de motores matem a garantia de
seus equipamentos quando operam com o B20 (diesel mineral com teor de biodiesel de
20%). Tais condições pressupõem sempre o atendimento da especificação do
combustível. Cabe observar que a determinação dos teores de biodiesel no diesel ainda
requer métodos laboratoriais sofisticados, ao contrário da avaliação dos teores de etanol
na gasolina, que pode ser efetuada em campo com relativa facilidade.
No Brasil, a Portaria 255/2003 da Agência Nacional de Petróleo (ANP) estabeleceu uma
especificação preliminar do biodiesel com algumas premissas considerando o uso em
misturas até 20% (B20). São especificações similares à européia e a americana, com
alguma flexibilização para atender as características das matérias-primas nacionais.
Aspectos Econômicos

Para que seja possível estabelecer comparações, as alternativas de custo do biodiesel e
do diesel mineral devem considerar os dois combustíveis sem impostos. Essas
comparações devem, ainda, no caso do biodiesel, incluir todos os custos da produção
agrícola e industrial. Não apenas custos operacionais, mas também, os custos relativos
ao capital, custos da terra e, se for o caso, o custo dos assentamentos e suas benfeitorias.
Em casos em que haja outras culturas consorciadas com a mamona, tipicamente da
agricultura familiar, devem-se considerar todos os custos associados e seus retornos. Só
assim é possível avaliar corretamente o valor do subsídio alocado ao diesel.
Os custos de produção do biodiesel dependem essencialmente do custo da matéria-
prima, do óleo vegetal ou outra substancia graxa, e dos custos de processamento
industrial, podendo subtrair-se os créditos de correntes da comercialização do glicerol.
Em geral, o custo do óleo vegetal corresponde à cerca de 85% do custo do biodiesel,
quando este é produzido em plantas de alta capacidade. Há, portanto, interesse em
reduzir os custos da matéria-prima e eventualmente, obter o material graxo a partir de
rejeitos industriais: óleo de fritura usado, sebo e águas servidas.

Aspectos Sociais
As grandes motivações para a produção de biodiesel são os benefícios sociais e
ambientais que esse novo combustível pode trazer. Contudo, em razão dos diferentes
níveis de desenvolvimento econômico e social dos países, esses benefícios devem ser
considerados diferentemente.

O grande mercado energético brasileiro e mundial poderá dar sustentação a um imenso
programa de geração de emprego e renda a partir da produção do biodiesel.

Estudos desenvolvidos pelos Ministérios do Desenvolvimento Agrário e Ministério da
Agricultura mostram que a cada 1% de substituição de óleo diesel por biodiesel
produzido com a participação da agricultura familiar podem ser gerados cerca de 45 mil
empregos no campo, com uma renda média anual de aproximadamente R$4.900,00 por
emprego. Admitindo-se que para 1 emprego no campo são gerados 3 empregos na
cidade, seriam criados, então, 180 mil empregos.

A produção de oleaginosas em lavouras familiares faz com que o biodiesel seja uma
alternativa importante para a erradicação da miséria no país, pela possibilidade de
ocupação de enormes contingentes de pessoas. O agronegócio da soja gera empregos
diretos para 4,7 milhões de pessoas em diversos segmentos, de insumos, produção,
transporte, processamento e distribuição, e nas cadeias produtivas de suínos e aves.
Trata-se de uma produção de 52 milhões de toneladas em 20 milhões de hectares, no
total, diretos e indiretos, quatro hectares por pessoa.

A agricultura familiar representa mais de 84% dos imóveis rurais do país. Ao redor de
4,1 milhões de estabelecimentos. Os agricultores familiares são responsáveis por
aproximadamente 40% do valor bruto da produção agropecuária, 80% das ocupações
produtivas agropecuárias e parcela significativa dos alimentos que chegam à mesa dos
brasileiros, e estes produtores tem sofrido ao longo dos anos um processo de redução
nas suas rendas, chegando à exclusão de trabalhadores rurais em milhares de
propriedades agrícolas por ano.

Para o biodiesel configurar-se como, de fato, um programa de energia renovável
pautado na inclusão social e na regionalização do desenvolvimento, é necessário que
contemplem os seguintes pontos:

   a) Trabalhar o conceito- ação do biodiesel de modo a possibilitar a inserção
       gradativa de várias tecnologias de geração de energia a partir da biomassa;
   b) Adoção de uma estratégia de descentralização da produção, da industrialização e
       da distribuição;
   c) Garantir o acesso da agricultura familiar ao mercado do biodiesel;
   d) Possibilitar a utilização de quaisquer rotas tecnológicas que conduzam a
       produtos dentro de padrões de qualidade aceitáveis;
   e) Priorização do conjunto de políticas públicas voltadas à produção de biodiesel a
       partir da agricultura familiar e dos assentados da Reforma Agrária;

Tendências no Brasil

O país tem em sua geografia grandes vantagens agrônomas, por se situar em uma região
tropical, com altas taxas de luminosidade e temperaturas médias anuais. Associada a
disponibilidade hídrica e regularidade de chuvas, torna-se o país com maior potencial
para produção de energia renovável.

O Brasil explora menos de um terço de sua área agricultável, o que constitui a maior
fronteira para expansão agrícola do mundo. O potencial é de cerca de 150 milhões de
hectares, sendo 90 milhões referentes às novas fronteiras, e outros 60 referentes a terras
de pastagens que podem ser convertidas em exploração agrícola a curto prazo. O
Programa Biodiesel visa à utilização apenas de terras inadequadas para o plantio de
gêneros alimentícios.

Há também a grande diversidade de opções para produção de biodiesel, tais como a
palma e o babaçu no norte, a soja, o girassol e o amendoim nas regiões sul, sudeste e
centro-oeste, e a mamona, que além de ser a melhor opção do semi-árido nordestino,
apresentam-se também como alternativas às demais regiões do país.

Como um sucedâneo do óleo diesel, o mercado potencial para o biodiesel é determinado
pelo mercado do derivado de petróleo. A demanda total de óleo diesel no Brasil em
2002 foi da ordem de 39,2 milhões de metros cúbicos, dos quais 76% foram
consumidos no setor de transporte, 16% no setor agropecuário e 5% para geração de
energia elétrica nos sistemas isolados. No setor de transporte, 97% da demanda ocorre
no modal rodoviário, ou seja, caminhões, ônibus e utilitários, já que no Brasil estão
proibidos os veículos leves a diesel. Em termos regionais, o consumo de diesel ocorre
principalmente na região Sudeste (44%), vindo a seguir o Sul (20%), Nordeste (15%),
Centro-Oeste (12%) e Norte (9%). O diesel para consumo veicular no Brasil pode ser o
diesel interior, com teor de enxofre de 0,35% ou o diesel metropolitano, com 0,20% de
enxofre, que responde por cerca de 30% do mercado.

A geração de energia elétrica nos sistemas isolados da região amazônica consumiu 530
mil metros cúbicos de diesel, distribuídos na geração de 2.079 Gwh, no Amazonas
(30%), Rondônia (20%), Amapá (16%), Mato Grosso (11%), Pará (11%), Acre (6%),
Roraima (3%), além de outros pequenos sistemas em outros estados. Estes números se
referem à demanda do serviço público. Existem grandes consumidores privados de
diesel para geração de energia elétrica, como as empresas de mineração localizadas na
região Norte.

Tendências no Mundo

O biodiesel surgiu mundialmente como uma alternativa promissora aos combustíveis
minerais, derivados do petróleo. O caráter renovável torna o produto uma fonte
importante de energia no longo prazo. Além de outras vantagens.
Os biocombustíveis vêm sendo testados atualmente em várias partes do mundo. Países
como Argentina, Estados Unidos, Malásia, Alemanha, França e Itália já produzem
biodiesel comercialmente, estimulando o desenvolvimento de escala industrial.

No início dos anos 90, o processo de industrialização do biodiesel foi iniciado na
Europa. Portanto, mesmo tendo sido desenvolvido no Brasil, o principal mercado
produtor e consumidor de biodiesel em grande escala foi a Europa. As refinarias de
petróleo da Europa têm buscado a eliminação do enxofre do óleo diesel. Como a
lubricidade do óleo diesel mineral dessulfurado diminui muito, a correção tem sido feita
pela adição do biodiesel, já que sua lubricidade é extremamente elevada. Esse
combustível tem sido designado, por alguns distribuidores europeus, de “Super Diesel”.

No mercado internacional, o Biodiesel produzido tem sido usado em: veículos de
passeio, transporte de estrada e off Road, frotas cativas, transporte público e geração de
eletricidade.

O maior país produtor e consumidor mundial de biodiesel é a Alemanha, responsável
por cerca de 42% da produção mundial. Sua produção é feita a partir da colza, produto
utilizado principalmente para nitrogenização do solo. A extração do óleo gera farelo
protéico, à ração animal. O óleo é distribuído de forma pura, isento de mistura ou
aditivos, para a rede de abastecimento de combustíveis compostas por cerca de 1700
postos.

Na Europa foi assinado, em maio/2003, uma Diretiva pelo Parlamento Europeu, visando
à substituição de combustíveis fósseis por combustíveis renováveis. A proposta é ter
5,75%% em 2010.
Biomassa


Definição: Do ponto de vista da geração de energia, o termo biomassa abrange os
derivados recentes de organismos vivos utilizados como combustíveis ou para a sua
produção. Do ponto de vista da ecologia, biomassa é a quantidade total de matéria viva
existente num ecossistema ou numa população animal ou vegetal. Os dois conceitos
estão, portanto, interligados, embora sejam diferentes.


Caracterização: Biomassa é a matéria orgânica utilizada na produção de energia. Nem
toda a produção primária do planeta passa a incrementar a biomassa vegetal, pois parte
dessa energia acumulada é empregada pelo ecossistema na sua própria manutenção. As
vantagens do uso da biomassa na produção de energia são o baixo custo, o fato de ser
renovável, permitir o reaproveitamento de resíduos e ser bem menos poluente que
outras    fontes     de    energia    como      o    petróleo   ou    o    carvão.



Tendências no Brasil: O Relatório Especial sobre os Cenários de Emissões, do Painel
para a Mudança Climática (IPCC) estima que o maior potencial em energia renovável,
no médio prazo (2025) seja proveniente do desenvolvimento de biomassa moderna (70
a 140EJ), seguido pela energia solar (16-22EJ) e eólica (7-10EJ). O conceito de
biomassa moderna incorpora tanto a madeira na forma de briquetes, como carvão e licor
negro. No longo prazo, a contribuição de energias renováveis é estimada em
1.300EJ/ano, metade do que será obtido diretamente da energia solar (2.600EJ/ano).

Enquanto a principal limitação para o aproveitamento da energia solar é a tecnologia
que viabilize, economicamente, sua obtenção e estocagem, no caso da agricultura de
energia acredita-se que haverá um limite máximo de sua expansão, devido à competição
pela produção de alimentos. Neste caso, o ganho de produtividade terá que ocorrer tanto
na agricultura de alimentos e fibras, quanto na de energia, para que a disputa por área
possa ser impelida para um futuro em que outras fontes renováveis de energia hajam
sido viabilizadas.
De acordo com a FAO, a área brasileira de florestas ascende a 5,3 milhões de km2,
cerca de dois terços da área do país, sendo a segunda maior do mundo, após a Federação
Russa. A produção de energia a partir de madeira tem declinado consistentemente, nos
últimos anos. Estima-se que a extração de madeira reduziu-se em 35% nos anos 90,
partindo de 106 milhões de toneladas para estabilizar-se em 69,5 milhões de toneladas
ao ano, em especial devido ao menor consumo de carvão vegetal. Estima-se existirem
no Brasil cerca de 3 milhões de hectares de eucaliptos, destinados primariamente ã
produção de carvão. Com uma eventual retomada do mercado de biomassa florestal,
dado o longo tempo de maturação dos projetos de reflorestamento, estima-se que haverá
um déficit de oferta madeireira, na próxima década, no Brasil.

A queda foi observada no consumo residencial (47%), na indústria (39%), na
agricultura (13%) e no comércio (1%). Em 1999, enquanto 25 milhões de toneladas de
madeira foram transformadas em carvão, apenas 0,5 milhões de toneladas foram usadas
para geração de energia elétrica. O uso industrial de madeira no Brasil se dirige
especialmente para a produção de alimentos e bebidas, cerâmica e indústria de papel.

O setor rural é o maior consumidor de biomassa para energia. Estima-se que o consumo
per cápita rural atual seja de 1 tonelada/ano (15GJ), enquanto nas áreas urbanas o valor
cai para 50% deste consumo. Um dos conceitos vigentes para subdividir a energia de
biomassa é separar a madeira de “outras biomassas que não madeira”, também
excluídos os cultivos para fins energéticos, como a produção de biocombustíveis.

A biotecnologia terá um papel relevante para solucionar esta questão, adaptando os
cultivos energéticos a estas adversidades. E, tanto a biotecnologia como outros ramos da
ciência agronômica, deverão auxiliar a aumentar a produtividade física por hectare, a
maior densidade de elementos energéticos (celulose, açúcar, amido, óleos vegetais, etc).
Também dependerá de inovações tecnológicas a melhoria do processamento e o
aumento da eficiência das fontes energéticas.



Tendências no mundo: A biomassa tem uma participação importante no Balanço
Energético Nacional do Brasil, o que historicamente é normal em paises pobres ou em
desenvolvimento, entretanto, isso não ocorre nos paises industrializados do hemisfério
norte, grandes consumidores de energia.
Com a preocupação atual sobre mudanças climáticas, existe uma busca importante sobre
fontes de energia consideradas limpas, como a biomassa. Muitos países estão estudando
a possibilidade de substituição de combustíveis fósseis por fontes de energias
alternativas como a biomassa, considerada fonte de energia equilibrada com relação ao
balanço de CO2 na atmosfera. Os paises desenvolvidos, grandes consumidores de
energia, nem sempre possuem de boas condições de produção de biomassa, seja pelo
clima ou pela superfície reduzida disponível para sua produção.
Assim como o Brasil busca capitalizar suas florestas plantadas e naturais manejadas de
forma sustentável e suas culturas vegetais como da cana-de-açúcar, como forma de fixar
o CO2, captando recursos do mercado internacional dos créditos de carbono, os paises
industrializados tentam reduzir suas emissões de CO2 e suas despesas com pagamento
dos créditos de carbono, frente aos compromissos assumidos em Kioto e África do Sul.
A siderurgia brasileira à carvão vegetal, vem sendo citada constantemente como
exemplo de processo industrial ecologicamente favorável, o que é muito positivo para o
Brasil. Por isso, a Comunidade Européia, através do financiamento de projetos de
estudo e pesquisa, incentiva a substituição dos combustíveis fosseis na indústria. Uma
das possibilidades consideradas de substituição é pela biomassa, não disponível na
Europa no volume necessário. Uma das possíveis fontes de biomassa consideradas é a
proveniente do Brasil. Neste aspecto, a possibilidade de aproveitamento dos nossos
resíduos vegetais é uma perspectiva muito interessante.
Os resíduos compactados na forma de peletes ou briquetes estão sendo comercializados
na Europa por aproximadamente mil reais a tonelada, enquanto no Brasil, por volta de
duzentos reais a tonelada. Este trabalho lança a discussão sobre os impactos de uma
possível demanda internacional sobre a biomassa brasileira para produção de energia
limpa. Sobre o impacto no custo da lenha e do carvão vegetal utilizado na industria
brasileira. ?Corremos risco de importar coque mineral e exportar biomassa a custo de
resíduo vegetal?


Aspectos Econômicos: Os aspectos econômicos referentes à biomassa, são muitos e
bem abrangentes.
A começar pelo principal fator econômico da biomassa, o preço, a biomassa, por ser
trabalhada para a produção de energia a partir de vegetais, animais, e resíduos, como
por exemplo estrume de porco, torna-se hoje uma das principais fontes de energia no
planeta, e de maneira mais econômica e cada vez mais sustentável, pois ela está
associada diretamente à reposição florestal e administração de projetos de meios
sustentáveis.
Por ser um material de origem simples, e por não precisar de tecnologias tão caras para
o sua extração e processamento, ela se torna barata, e normalmente tem seu preço
definido regionalmente. Pelo fato do processamento de resíduos para obtenção de
energia ser de baixos custos, e todo o processo restante ser barato e sustentável, a
biomassa é uma das matérias menos vulneráveis às mudanças macro-econômicas que
ocorrem no mundo devido a globalização.
A biomassa possui uma área de desenvolvimento econômico-regional, que aumenta o
nível de vida em zonas rurais, e gera uma grande quantidade de riqueza na área
energética, não havendo necessidade de se importar energia.


Aspectos Sociais: A biomassa hoje, é uma das fontes de energia com melhor
sustentabilidade na área social, senão a mais sustentável. A biomassa por ser uma forma
de energia encontrada intensamente no meio rural, ser uma fonte de baixos custos para
sua operação, ela não necessita de profissionais com uma qualificação tão abrangente e
especializada quanto os profissionais da área de petróleo e gás por exemplo, o que leva
a contratação da mão de obra local, que é de certa forma barata pois não tem grandes
formações acadêmicas, levando essa contratação de mão de obra de forma intensa.
A quantidade de geração de empregos tão grande se deve à relação aos investimentos, o
que é exatamente o contrário no setor de petróleo e gás onde cada emprego gerado,
ocasiona altos investimentos.
Outro aspecto, é a relação entre os processos de biomassa com a agricultura e a
agroindústria que se tornam mais estreitos, o que faz com que os recursos obtidos
através da comercialização da energia de biomassa, fiquem na região, provocando mais
empregos e tornando o setor da energia de biomassa cada vez mais técnico e
industrializado, devido a esses recursos que permanecem no meio rural, onde se produz
a energia.


Aspectos Tecnológicos: A biomassa pode ser um recurso alternativo aos combustíveis
fósseis, porém, o fato da biomassa ser um combustível sólido e em muitos casos
polidisperso e de baixa densidade dificulta o uso eficiente. Requerendo-se tratamentos
prévios, assim como equipamentos apropriados para a conversão energética final. A
procura de tecnologias e métodos de conversão que tornem a biomassa um competitivo
combustível sólido, líquido ou gasoso, é essencial para poder introduzi-la de forma
competitiva nos mercados energéticos. Dentre os métodos mais conhecidos de
conversão encontra-se a carbonização, porém é praticada em fornos de alvenaria e em
muito casos de forma ineficiente. Como alternativa a este procedimento tem sido
propostos vários métodos, entre os que se destacam as retortas de carbonização contínua
e a pirólise a altas pressões, todos com objetivo de melhorar o rendimento e a
produtividade do processo. Por exemplo, enquanto na carbonização tradicional os
rendimentos estão em torno de 25 %, com a pirólise a altas pressões é possível atingir
até 40%[1]. Contudo, a introdução deste tipo de tecnologia não tem sido generalizada
ou adotada pela maioria dos produtores de carvão, pois impera o fator econômico. Neste
contexto, é conveniente pensar em tecnologias de baixos custos que possam competir
em termo econômico e técnicos com os métodos tradicionais de carbonização, como a
torrefação e outros meios tecnológicos de baixos custos.
BIOGÁS


Definição: Biogás é um tipo de mistura gasosa de dióxido de carbono e metano
produzida naturalmente em meio anaeróbico pela ação de bactérias em matérias
orgânicas, que são fermentadas dentro de determinados limites de temperatura, teor de
umidade e acidez. Pode ser produzido artificialmente com o uso de um equipamento
chamado biodigestor anaeróbico.O metano, principal componente do biogás, não tem
cheiro, cor ou sabor, mas os outros gases presentes conferem-lhe um ligeiro odor
desagradável. É classificado como biocombustível por ser uma fonte de energia
renovável.


Aspectos Sociais e Econômicos: As oportunidades sociais com foco em biogás estão
voltadas para a inclusão social dos catadores de materiais recicláveis, em especial, e
para a população residente no entorno dos locais de disposição final dos resíduos
sólidos, em geral. Ainda que a geração de trabalho e renda seja nuclear nas políticas
públicas de inclusão social, o potencial de novas oportunidades para a população que
vive “no” e “do” lixo deve, para além de valorizar o trabalho desses grupos, promover
ações relacionadas com moradia, saneamento, educação, saúde, participação social e
política, e igualdade de gênero. A geração de empregos para a construção, manutenção e
operação do aterro sanitário é computada como um ganho direto. Para isso, há que se
explicitar o quantitativo e o nível instrucional requerido, bem como os benefícios
indiretos oferecidos aos trabalhadores, além do respeito à legislação trabalhista. A
existência de atividade econômica, real ou potencial, relacionada ao manejo dos
resíduos sólidos pode ser incentivada por meio de uma implantação ou ampliação da
coleta seletiva que envolva os catadores presentes na área de disposição de resíduos, ou
da instalação de uma unidade de triagem de materiais recicláveis, com agregação de
valor. Outras iniciativas são relevantes na geração de trabalho e renda, desde que
observada a demanda da região. A título de exemplo, pode-se citar a produção e
utilização de composto orgânico para comercialização ou para uso em viveiro de mudas
e a confecção de bens e produtos a partir de materiais recicláveis.
Produtores rurais reduzem seus custos com energia elétrica que seria comprada da
concessionária, gerando sua própria energia (autoprodução).
Renda adicional com a venda dos excedentes de energia para a concessionária local. O
biogás dá uma solução econômica para o manuseio dos dejetos animais, transformando
um problema ambiental numa fonte de renda complementar . A geração com biogás
contribue para a conscientização da população rural nos aspectos de proteção ambiental.
Energia produzida e consumida no paraná, por exemplo gera emprego e melhoria da
qualidade de vida do produtor, fixando o homem no campo.
Aproveitamento e incentivo da vocação bioenergética do estado e colaborar no
desenvolvimento de municípios de menor IDH.


Aspectos Tecnológicos: O país deve buscar, de forma racional, a médio e longo prazo,
uma diversificação da sua matriz energética, reduzindo gradualmente os riscos de uma
dependência hoje fortemente concentrada em fontes hídricas. Brasil, e região sul, com
elevado potencial de geração de energia por fontes alternativas, requer políticas de
incentivo e planejamento setorial para sua viabilidade. Como geração distribuída, a
fonte a biogás atende diretamente a carga a ela associada, resultando em sistemas de
conexão mais otimizados e menos dispendiosos. Novos conceitos tecnológicos
desenvolvidos para viabilizar economicamente essa geração, sem comprometer a
segurança das pessoas, dos equipamentos e a confiabilidade da conexão com sistema de
concessionária. A conversão biológica dos resíduos sólidos com fins energéticos vem
ganhando importância a cada dia, uma vez que os resíduos urbanos passaram a ser
considerados uma fonte inesgotável de energia alternativa os métodos biológicos para a
produção de combustíveis a partir do lixo baseiam-se no rendimento da atividade
microbiana, principalmente de bactérias anaeróbicas que, através do seu metabolismo,
transformam a matéria orgânica em produtos combustíveis, como o gás metano e o
hidrogênio. Apesar das incertezas, muitos projetos visando exploração do gás metano
em aterros sanitários vêm sendo estabelecidos nas últimas décadas em todo mundo. Esta
mobilização iniciou-se em 1973, com a crise do petróleo, que desencadeou grupos de
pesquisa na América do Norte, Suíça, Alemanha e Grécia. Somente nos Estados
Unidos, mais de sessenta unidades foram instaladas, mobilizando fundos do governo
americano e de empresas privadas ligadas ao uso do gás ou à exploração de recursos
energéticos alternativos, tais como: Aterro de Monterey Park (112.000 m3/ dia de gás
metano), Aterro de San Fernando (100.000 m3/ dia), Aterro de Liosia – Atenas – Grécia
(192.000 m3/ dia).
Tendências no Brasil e no Mundo: As vantagens ambientais e energéticas do biogás
têm acelerado seu aproveitamento em todo o mundo. No Brasil, a utilização de resíduos
da agricultura e da pecuária em biodigestores pode - em curto prazo - contribuir com o
esforço nacional de diversificação das fontes de energia e com o fortalecimento da
agroindústria, contribuindo também para minimizar os impactos ambientais da
atividade. A indústria produz hoje uma variedade de soluções técnicas muito eficientes
para produzir biogás através dos diferentes tipos de biomassa. Tendencias do futuro são
a tratamento de biogás para combustível, a injeção na rede de gas e a methanisação
de lenha. Na Europa a produção de biogás é promovido pelosgovernos. A maioria dos
estados usa uma remuneração que cobre as despesas.          No Brasil a potencial para
produzir energía (elétrica) através de biogás é enorme. Só nu Sul do Brasil será possível
de fornecer mais que 20% das casas domesticas
BIBLIOGRAFIA


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Biocombustíveis: etanol, biodiesel e suas aplicações

  • 1. Biocombustíveis Etanol Biodiesel Biomassa Biogás
  • 2. ETANOL Definição: O termo Etanol designa um composto orgânico do grupo dos álcoois, um dos produtos finais da fermentação alcoólica e cuja fórmula é CH3CH2OH. Caracterização: Líquido incolor e volátil, com odor e sabor característicos; »Pureza expressa em graus Gay Lussac. O álcool vendido comercialmente para fins domésticos tem 96ºGL. »Capacidade de dissolver substâncias orgânicas. »Composto orgânico saturado. » Pode ser dissolvido com água em todas as proporções. » Queima gerando uma chama com desprendimento de calor e nenhuma fuligem. »Fórmula Molecular: CH2OH5 » Peso Molecular: 46 » Densidade API: 47,1 » Massa Específica: 789,1 kg/m³ »Temperatura de fusão (a 101,35 kPA): -117,22º C »Temperatura de ebulição (a 101,35 kPA): 77,78º C » Calor latente: 921096,00 J/kg »Valores Caloríficos: 26990,90 J/kg (mais baixo) a 29,28 J/kg (mais alto) »Razão ar-combustível: 9,0 : 1 »Octanagem (Método motor ASTM): 99 »Índice de Cetano: 10
  • 3. Aspectos Sociais: As principais questões referentes aos aspectos sociais negativos surgem na fase de produção. Primeiramente se destaca a questão do emprego informal. Grande parte dos trabalhadores empregados no cultivo de cana-de-açúcar na região centro/sul, que responde por 85% da produção nacional, é proveniente das áreas mais pobres do país: Nordeste e Vale do Jequitinhonha. Segundo dados do IEA, em 2005, dos 242.859 trabalhadores empregados na etapa do cultivo da cana, 40,8% eram não residentes. A opção pelo uso de mão-de- obra migrante e temporária diminui os custos de produção, uma vez que muitas admissões são feitas sem registro trabalhista ou por intermédio de contratos ilegais. Além disso, o fato de ser temporários, dificulta o poder de negociação dos trabalhadores locais organizados. O percentual de trabalhadores sem carteira assinada ainda é elevado nessas regiões, e ainda que possuam carteira assinada por tempo determinado, isto não impede que sejam sobre-explorados, pois caso não atinjam os níveis de produtividade determinados, são ameaçados de demissão. As condições de trabalho são marcadas pela constante pressão para o aumento da produtividade, já que a forma de pagamento utilizada, em especial para o corte de cana, é baseada na produtividade do trabalhador. Na década de 80 a média exigida era de 5 a 8 toneladas de cana cortada/dia; em 90, passou para 8 a 9 toneladas/dia; 2000 para 10 toneladas/dia e em 2004 para 12 a 15 toneladas/dia. Como o corte de cana consiste numa atividade repetitiva, um cortador de cana anda em média 4 mil metros por dia e dispõe de 6 a 10 mil golpes de facão. Esta atividade reduz em aproximadamente 10 anos a expectativa de vida do trabalhador. A busca por melhores salários, incentivada pelo modelo de produção, tem provocado enormes problemas para a saúde do trabalhador, devido ao excesso de trabalho, no corte de cana, levando inclusive à morte. O setor sucro – alcooleiro responde por 3% dos registros de trabalho escravo no Brasil. Aspectos econômicos: O Brasil é reconhecido mundialmente como líder na produção de cana de açúcar – matéria prima utilizada no país principalmente para a fabricação de açúcar e álcool, com 1/3 da produção mundial.
  • 4. O consumo interno de álcool, segundo o NAE, tem se mantido constante nos últimos. Entretanto, vem ocorrendo uma transição na forma de consumo, com a quase extinção dos carros movidos completamente a álcool hidratado e aumento no consumo de álcool anidro. Em termos de geração de emprego, o setor sucro – alcooleiro responde por 14% dos empregos totais do país e por 6% dos empregos agroindustriais brasileiros, empregando aproximadamente 1 milhão de pessoas. O Brasil e os Estados Unidos se destacam como produtores mundiais de etanol; juntos são responsáveis por mais de 70% da produção global. Observando o total utilizado como combustível, o Brasil, pioneiro na produção de álcool em grande escala com a criação do Proálcool na década de 70, foi responsável por 44% desse total, enquanto os Estados Unidos, que lideram a produção mundial, produziram aproximadamente 47% do total global. Outros produtores que se destacam são: China, União Européia e Índia. O custo real da produção de etanol é difícil de ser avaliado devido à variedade de fatores específicos envolvidos na sua produção. Os custos variam com o valor das diferentes culturas usadas e escala de produção, com a localização e tipo de tecnologia empregada, com os custos para a fermentação e destilação do produto final e ainda com o modo de operação utilizado na alocação e destino dos resíduos. O Brasil é considerado o país que possui os menores custos para a produção de etanol no mundo. Estima-se que menos de 10% da produção global seja destinada ao mercado externo. Entre as principais razões para a baixa participação do etanol no comércio internacional em comparação com outras commodities estão as altas tarifas impostas pelos países importadores, a falta de uma padronização internacional para assegurar a qualidade do produto e os subsídios concedidos em muitos países aos produtores de etanol. Aspectos tecnológicos: A produção e o uso do etanol no Brasil são hoje o melhor exemplo ( no mundo) da introdução de energia renovável com uma grande escala de produção. Partindo da produção estabelecida de açúcar, um processo completo de integração das produções foi obtido nas usinas: com grande flexibilidade nas unidades anexas ( e em operação de autônomas, por algum tempo), as perdas de processo foram reduzidas e houve melhoria na qualidade do açúcar. Esse processo exigiu extenso desenvolvimento tecnológico (geração, importação, adaptação e transferência de tecnologias) na produção ( agrícola e industrial ), na logística e nos usos finais, no últimos trinta anos. Também foi importante uma legislação específica, subsídios iniciais e permanente negociação entre os principais setores envolvidos: os produtores de
  • 5. etanol, os fabricantes de veículos, os setores reguladores governamentais e a indústria do petróleo, em um denso processo de aprendizagem. A tecnologia de produção de etanol de cana-de-açúcar no Brasil avançou de modo importante nos últimos trinta anos. Nos próximos dez a vinte anos, o uso mais eficiente da biomassa da cana (e possivelmente de variedades modificadas geneticamente) poderá aumentar significativamente a gama de produtos e seu valor. Energia (eletricidade e combustíveis líquidos) poderá ser uma fração ainda maior desses produtos Algumas tecnologias em desenvolvimento avançado (principalmente no exterior) podem ser chaves para essa transformação: a hidrólise de biomassa (com as diversas fermentações para outros produtos) e a gasificação de biomassa, para energia elétrica ou combustíveis. A cana-de-açúcar aparece como a matéria-prima ideal para essas futuras "biorrefinarias" pelo seu custo relativamente baixo, grande disponibilidade e pelo mix de um terço de sacarose com dois terços de material lignocelulósico pré-processado. Tendências do etanol no Brasil e no mundo: Espera-se um rápido crescimento na demanda externa e na produção global para os próximos anos, aumentando assim, a participação do produto no mercado mundial. Atualmente com o desenvolvimento da tecnologia “flex – fuel” e diante do agravamento das tensões no Oriente – Médio, onde está concentrada grande parte dos produtores de petróleo e que apresenta riscos de instabilidade na oferta do produto. Estes fatores impulsionadores da demanda mundial por etanol aliados às vantagens competitivas da produção brasileira de etanol têm causado uma expansão da capacidade de produção do setor para suprir as necessidades de demanda interna e externa. Estudos realizados pela ÚNICA projetam que a produção de etanol no Brasil deverá aumentar entre 8-10 bilhões de litros até 2010 para atender a demanda interna e externa. O aumento na produção requer tanto investimento em infra-estrutura e em novas usinas, como também uma expansão na área plantada. Estima-se que sejam construídas mais de 100 usinas no Brasil até 2012 e que ocorra um aumento de 40% a 50% na área plantada. O total correspondente à demanda por etanol seria de 27,6 bilhões de litros, dos quais 80% seria para atender o mercado interno e 20% o mercado externo. Projeções apontam que a produção brasileira de etanol deve alcançar cerca de 38,6
  • 6. bilhões de litros no ano de 2017; o consumo interno para o mesmo ano está projetado em 28,4 bilhões e as exportações em 10,3 bilhões. Hoje, os americanos são donos de 40% da frota de veículos do planeta, mas o etanol responde por apenas 2,5% do mercado local de combustíveis, e pelos planos departamento de energia dos Estados Unidos, até 2030 essa participação subirá para 30%, o que representa o consumo de impressionantes 230 bilhões de litros. Os Estados Unidos tem a previsão de aplicar 1 bilhão de dólares em pesquisas para duplicar a produção de etanol. Muitos países estão começando a investir em pesquisas para a produção de etanol, mas ainda não é nada que ameace a hegemonia do Brasil frente a essa nova opção de combustível renovável.
  • 7. BIODIESEL Definição O biodiesel é um éster de ácido graxo, renovável e biodegradável, obtido comumente a partir da reação química de óleos ou gorduras, de origem animal ou vegetal, com um álcool na presença de um catalisador (reação conhecida como transesterificação). Pode ser obtido também pelos processos de craqueamento e esterificação. Aspectos Tecnológicos Para converter óleos vegetais em combustíveis adequados, o processo predominante é a transesterificação em meio alcalino, onde se faz reagir triglicérides com um álcool, etanol ou metanol, produzindo glicerina e ésteres dos ácidos graxos componentes do óleo vegetal. A diversidade de matérias-primas, óleos, e as alternativas de processo levam a diversos programas de pesquisa e desenvolvimento tecnológico. A especificação do biodiesel para uso comercial é considerada uma etapa essencial para o desenvolvimento de programas de biodiesel, como atestam experiências européias e americanas. Nestas condições, mesclas de diesel com biodiesel adequadamente especificado, em teores até 20%, podem ser empregadas sem problemas operacionais ou de desempenhos em motores convencionais, sem qualquer ajuste ou modificação. Poucas exceções limitam o emprego do biodiesel ao B5 (diesel mineral com teor de biodiesel de 5%), praticamente todos os fabricantes de motores matem a garantia de seus equipamentos quando operam com o B20 (diesel mineral com teor de biodiesel de 20%). Tais condições pressupõem sempre o atendimento da especificação do combustível. Cabe observar que a determinação dos teores de biodiesel no diesel ainda requer métodos laboratoriais sofisticados, ao contrário da avaliação dos teores de etanol na gasolina, que pode ser efetuada em campo com relativa facilidade. No Brasil, a Portaria 255/2003 da Agência Nacional de Petróleo (ANP) estabeleceu uma especificação preliminar do biodiesel com algumas premissas considerando o uso em misturas até 20% (B20). São especificações similares à européia e a americana, com alguma flexibilização para atender as características das matérias-primas nacionais. Aspectos Econômicos Para que seja possível estabelecer comparações, as alternativas de custo do biodiesel e do diesel mineral devem considerar os dois combustíveis sem impostos. Essas comparações devem, ainda, no caso do biodiesel, incluir todos os custos da produção
  • 8. agrícola e industrial. Não apenas custos operacionais, mas também, os custos relativos ao capital, custos da terra e, se for o caso, o custo dos assentamentos e suas benfeitorias. Em casos em que haja outras culturas consorciadas com a mamona, tipicamente da agricultura familiar, devem-se considerar todos os custos associados e seus retornos. Só assim é possível avaliar corretamente o valor do subsídio alocado ao diesel. Os custos de produção do biodiesel dependem essencialmente do custo da matéria- prima, do óleo vegetal ou outra substancia graxa, e dos custos de processamento industrial, podendo subtrair-se os créditos de correntes da comercialização do glicerol. Em geral, o custo do óleo vegetal corresponde à cerca de 85% do custo do biodiesel, quando este é produzido em plantas de alta capacidade. Há, portanto, interesse em reduzir os custos da matéria-prima e eventualmente, obter o material graxo a partir de rejeitos industriais: óleo de fritura usado, sebo e águas servidas. Aspectos Sociais As grandes motivações para a produção de biodiesel são os benefícios sociais e ambientais que esse novo combustível pode trazer. Contudo, em razão dos diferentes níveis de desenvolvimento econômico e social dos países, esses benefícios devem ser considerados diferentemente. O grande mercado energético brasileiro e mundial poderá dar sustentação a um imenso programa de geração de emprego e renda a partir da produção do biodiesel. Estudos desenvolvidos pelos Ministérios do Desenvolvimento Agrário e Ministério da Agricultura mostram que a cada 1% de substituição de óleo diesel por biodiesel produzido com a participação da agricultura familiar podem ser gerados cerca de 45 mil empregos no campo, com uma renda média anual de aproximadamente R$4.900,00 por emprego. Admitindo-se que para 1 emprego no campo são gerados 3 empregos na cidade, seriam criados, então, 180 mil empregos. A produção de oleaginosas em lavouras familiares faz com que o biodiesel seja uma alternativa importante para a erradicação da miséria no país, pela possibilidade de ocupação de enormes contingentes de pessoas. O agronegócio da soja gera empregos diretos para 4,7 milhões de pessoas em diversos segmentos, de insumos, produção, transporte, processamento e distribuição, e nas cadeias produtivas de suínos e aves.
  • 9. Trata-se de uma produção de 52 milhões de toneladas em 20 milhões de hectares, no total, diretos e indiretos, quatro hectares por pessoa. A agricultura familiar representa mais de 84% dos imóveis rurais do país. Ao redor de 4,1 milhões de estabelecimentos. Os agricultores familiares são responsáveis por aproximadamente 40% do valor bruto da produção agropecuária, 80% das ocupações produtivas agropecuárias e parcela significativa dos alimentos que chegam à mesa dos brasileiros, e estes produtores tem sofrido ao longo dos anos um processo de redução nas suas rendas, chegando à exclusão de trabalhadores rurais em milhares de propriedades agrícolas por ano. Para o biodiesel configurar-se como, de fato, um programa de energia renovável pautado na inclusão social e na regionalização do desenvolvimento, é necessário que contemplem os seguintes pontos: a) Trabalhar o conceito- ação do biodiesel de modo a possibilitar a inserção gradativa de várias tecnologias de geração de energia a partir da biomassa; b) Adoção de uma estratégia de descentralização da produção, da industrialização e da distribuição; c) Garantir o acesso da agricultura familiar ao mercado do biodiesel; d) Possibilitar a utilização de quaisquer rotas tecnológicas que conduzam a produtos dentro de padrões de qualidade aceitáveis; e) Priorização do conjunto de políticas públicas voltadas à produção de biodiesel a partir da agricultura familiar e dos assentados da Reforma Agrária; Tendências no Brasil O país tem em sua geografia grandes vantagens agrônomas, por se situar em uma região tropical, com altas taxas de luminosidade e temperaturas médias anuais. Associada a disponibilidade hídrica e regularidade de chuvas, torna-se o país com maior potencial para produção de energia renovável. O Brasil explora menos de um terço de sua área agricultável, o que constitui a maior fronteira para expansão agrícola do mundo. O potencial é de cerca de 150 milhões de hectares, sendo 90 milhões referentes às novas fronteiras, e outros 60 referentes a terras de pastagens que podem ser convertidas em exploração agrícola a curto prazo. O
  • 10. Programa Biodiesel visa à utilização apenas de terras inadequadas para o plantio de gêneros alimentícios. Há também a grande diversidade de opções para produção de biodiesel, tais como a palma e o babaçu no norte, a soja, o girassol e o amendoim nas regiões sul, sudeste e centro-oeste, e a mamona, que além de ser a melhor opção do semi-árido nordestino, apresentam-se também como alternativas às demais regiões do país. Como um sucedâneo do óleo diesel, o mercado potencial para o biodiesel é determinado pelo mercado do derivado de petróleo. A demanda total de óleo diesel no Brasil em 2002 foi da ordem de 39,2 milhões de metros cúbicos, dos quais 76% foram consumidos no setor de transporte, 16% no setor agropecuário e 5% para geração de energia elétrica nos sistemas isolados. No setor de transporte, 97% da demanda ocorre no modal rodoviário, ou seja, caminhões, ônibus e utilitários, já que no Brasil estão proibidos os veículos leves a diesel. Em termos regionais, o consumo de diesel ocorre principalmente na região Sudeste (44%), vindo a seguir o Sul (20%), Nordeste (15%), Centro-Oeste (12%) e Norte (9%). O diesel para consumo veicular no Brasil pode ser o diesel interior, com teor de enxofre de 0,35% ou o diesel metropolitano, com 0,20% de enxofre, que responde por cerca de 30% do mercado. A geração de energia elétrica nos sistemas isolados da região amazônica consumiu 530 mil metros cúbicos de diesel, distribuídos na geração de 2.079 Gwh, no Amazonas (30%), Rondônia (20%), Amapá (16%), Mato Grosso (11%), Pará (11%), Acre (6%), Roraima (3%), além de outros pequenos sistemas em outros estados. Estes números se referem à demanda do serviço público. Existem grandes consumidores privados de diesel para geração de energia elétrica, como as empresas de mineração localizadas na região Norte. Tendências no Mundo O biodiesel surgiu mundialmente como uma alternativa promissora aos combustíveis minerais, derivados do petróleo. O caráter renovável torna o produto uma fonte importante de energia no longo prazo. Além de outras vantagens.
  • 11. Os biocombustíveis vêm sendo testados atualmente em várias partes do mundo. Países como Argentina, Estados Unidos, Malásia, Alemanha, França e Itália já produzem biodiesel comercialmente, estimulando o desenvolvimento de escala industrial. No início dos anos 90, o processo de industrialização do biodiesel foi iniciado na Europa. Portanto, mesmo tendo sido desenvolvido no Brasil, o principal mercado produtor e consumidor de biodiesel em grande escala foi a Europa. As refinarias de petróleo da Europa têm buscado a eliminação do enxofre do óleo diesel. Como a lubricidade do óleo diesel mineral dessulfurado diminui muito, a correção tem sido feita pela adição do biodiesel, já que sua lubricidade é extremamente elevada. Esse combustível tem sido designado, por alguns distribuidores europeus, de “Super Diesel”. No mercado internacional, o Biodiesel produzido tem sido usado em: veículos de passeio, transporte de estrada e off Road, frotas cativas, transporte público e geração de eletricidade. O maior país produtor e consumidor mundial de biodiesel é a Alemanha, responsável por cerca de 42% da produção mundial. Sua produção é feita a partir da colza, produto utilizado principalmente para nitrogenização do solo. A extração do óleo gera farelo protéico, à ração animal. O óleo é distribuído de forma pura, isento de mistura ou aditivos, para a rede de abastecimento de combustíveis compostas por cerca de 1700 postos. Na Europa foi assinado, em maio/2003, uma Diretiva pelo Parlamento Europeu, visando à substituição de combustíveis fósseis por combustíveis renováveis. A proposta é ter 5,75%% em 2010.
  • 12. Biomassa Definição: Do ponto de vista da geração de energia, o termo biomassa abrange os derivados recentes de organismos vivos utilizados como combustíveis ou para a sua produção. Do ponto de vista da ecologia, biomassa é a quantidade total de matéria viva existente num ecossistema ou numa população animal ou vegetal. Os dois conceitos estão, portanto, interligados, embora sejam diferentes. Caracterização: Biomassa é a matéria orgânica utilizada na produção de energia. Nem toda a produção primária do planeta passa a incrementar a biomassa vegetal, pois parte dessa energia acumulada é empregada pelo ecossistema na sua própria manutenção. As vantagens do uso da biomassa na produção de energia são o baixo custo, o fato de ser renovável, permitir o reaproveitamento de resíduos e ser bem menos poluente que outras fontes de energia como o petróleo ou o carvão. Tendências no Brasil: O Relatório Especial sobre os Cenários de Emissões, do Painel para a Mudança Climática (IPCC) estima que o maior potencial em energia renovável, no médio prazo (2025) seja proveniente do desenvolvimento de biomassa moderna (70 a 140EJ), seguido pela energia solar (16-22EJ) e eólica (7-10EJ). O conceito de biomassa moderna incorpora tanto a madeira na forma de briquetes, como carvão e licor negro. No longo prazo, a contribuição de energias renováveis é estimada em 1.300EJ/ano, metade do que será obtido diretamente da energia solar (2.600EJ/ano). Enquanto a principal limitação para o aproveitamento da energia solar é a tecnologia que viabilize, economicamente, sua obtenção e estocagem, no caso da agricultura de energia acredita-se que haverá um limite máximo de sua expansão, devido à competição pela produção de alimentos. Neste caso, o ganho de produtividade terá que ocorrer tanto na agricultura de alimentos e fibras, quanto na de energia, para que a disputa por área possa ser impelida para um futuro em que outras fontes renováveis de energia hajam sido viabilizadas.
  • 13. De acordo com a FAO, a área brasileira de florestas ascende a 5,3 milhões de km2, cerca de dois terços da área do país, sendo a segunda maior do mundo, após a Federação Russa. A produção de energia a partir de madeira tem declinado consistentemente, nos últimos anos. Estima-se que a extração de madeira reduziu-se em 35% nos anos 90, partindo de 106 milhões de toneladas para estabilizar-se em 69,5 milhões de toneladas ao ano, em especial devido ao menor consumo de carvão vegetal. Estima-se existirem no Brasil cerca de 3 milhões de hectares de eucaliptos, destinados primariamente ã produção de carvão. Com uma eventual retomada do mercado de biomassa florestal, dado o longo tempo de maturação dos projetos de reflorestamento, estima-se que haverá um déficit de oferta madeireira, na próxima década, no Brasil. A queda foi observada no consumo residencial (47%), na indústria (39%), na agricultura (13%) e no comércio (1%). Em 1999, enquanto 25 milhões de toneladas de madeira foram transformadas em carvão, apenas 0,5 milhões de toneladas foram usadas para geração de energia elétrica. O uso industrial de madeira no Brasil se dirige especialmente para a produção de alimentos e bebidas, cerâmica e indústria de papel. O setor rural é o maior consumidor de biomassa para energia. Estima-se que o consumo per cápita rural atual seja de 1 tonelada/ano (15GJ), enquanto nas áreas urbanas o valor cai para 50% deste consumo. Um dos conceitos vigentes para subdividir a energia de biomassa é separar a madeira de “outras biomassas que não madeira”, também excluídos os cultivos para fins energéticos, como a produção de biocombustíveis. A biotecnologia terá um papel relevante para solucionar esta questão, adaptando os cultivos energéticos a estas adversidades. E, tanto a biotecnologia como outros ramos da ciência agronômica, deverão auxiliar a aumentar a produtividade física por hectare, a maior densidade de elementos energéticos (celulose, açúcar, amido, óleos vegetais, etc). Também dependerá de inovações tecnológicas a melhoria do processamento e o aumento da eficiência das fontes energéticas. Tendências no mundo: A biomassa tem uma participação importante no Balanço Energético Nacional do Brasil, o que historicamente é normal em paises pobres ou em desenvolvimento, entretanto, isso não ocorre nos paises industrializados do hemisfério norte, grandes consumidores de energia.
  • 14. Com a preocupação atual sobre mudanças climáticas, existe uma busca importante sobre fontes de energia consideradas limpas, como a biomassa. Muitos países estão estudando a possibilidade de substituição de combustíveis fósseis por fontes de energias alternativas como a biomassa, considerada fonte de energia equilibrada com relação ao balanço de CO2 na atmosfera. Os paises desenvolvidos, grandes consumidores de energia, nem sempre possuem de boas condições de produção de biomassa, seja pelo clima ou pela superfície reduzida disponível para sua produção. Assim como o Brasil busca capitalizar suas florestas plantadas e naturais manejadas de forma sustentável e suas culturas vegetais como da cana-de-açúcar, como forma de fixar o CO2, captando recursos do mercado internacional dos créditos de carbono, os paises industrializados tentam reduzir suas emissões de CO2 e suas despesas com pagamento dos créditos de carbono, frente aos compromissos assumidos em Kioto e África do Sul. A siderurgia brasileira à carvão vegetal, vem sendo citada constantemente como exemplo de processo industrial ecologicamente favorável, o que é muito positivo para o Brasil. Por isso, a Comunidade Européia, através do financiamento de projetos de estudo e pesquisa, incentiva a substituição dos combustíveis fosseis na indústria. Uma das possibilidades consideradas de substituição é pela biomassa, não disponível na Europa no volume necessário. Uma das possíveis fontes de biomassa consideradas é a proveniente do Brasil. Neste aspecto, a possibilidade de aproveitamento dos nossos resíduos vegetais é uma perspectiva muito interessante. Os resíduos compactados na forma de peletes ou briquetes estão sendo comercializados na Europa por aproximadamente mil reais a tonelada, enquanto no Brasil, por volta de duzentos reais a tonelada. Este trabalho lança a discussão sobre os impactos de uma possível demanda internacional sobre a biomassa brasileira para produção de energia limpa. Sobre o impacto no custo da lenha e do carvão vegetal utilizado na industria brasileira. ?Corremos risco de importar coque mineral e exportar biomassa a custo de resíduo vegetal? Aspectos Econômicos: Os aspectos econômicos referentes à biomassa, são muitos e bem abrangentes. A começar pelo principal fator econômico da biomassa, o preço, a biomassa, por ser trabalhada para a produção de energia a partir de vegetais, animais, e resíduos, como por exemplo estrume de porco, torna-se hoje uma das principais fontes de energia no planeta, e de maneira mais econômica e cada vez mais sustentável, pois ela está
  • 15. associada diretamente à reposição florestal e administração de projetos de meios sustentáveis. Por ser um material de origem simples, e por não precisar de tecnologias tão caras para o sua extração e processamento, ela se torna barata, e normalmente tem seu preço definido regionalmente. Pelo fato do processamento de resíduos para obtenção de energia ser de baixos custos, e todo o processo restante ser barato e sustentável, a biomassa é uma das matérias menos vulneráveis às mudanças macro-econômicas que ocorrem no mundo devido a globalização. A biomassa possui uma área de desenvolvimento econômico-regional, que aumenta o nível de vida em zonas rurais, e gera uma grande quantidade de riqueza na área energética, não havendo necessidade de se importar energia. Aspectos Sociais: A biomassa hoje, é uma das fontes de energia com melhor sustentabilidade na área social, senão a mais sustentável. A biomassa por ser uma forma de energia encontrada intensamente no meio rural, ser uma fonte de baixos custos para sua operação, ela não necessita de profissionais com uma qualificação tão abrangente e especializada quanto os profissionais da área de petróleo e gás por exemplo, o que leva a contratação da mão de obra local, que é de certa forma barata pois não tem grandes formações acadêmicas, levando essa contratação de mão de obra de forma intensa. A quantidade de geração de empregos tão grande se deve à relação aos investimentos, o que é exatamente o contrário no setor de petróleo e gás onde cada emprego gerado, ocasiona altos investimentos. Outro aspecto, é a relação entre os processos de biomassa com a agricultura e a agroindústria que se tornam mais estreitos, o que faz com que os recursos obtidos através da comercialização da energia de biomassa, fiquem na região, provocando mais empregos e tornando o setor da energia de biomassa cada vez mais técnico e industrializado, devido a esses recursos que permanecem no meio rural, onde se produz a energia. Aspectos Tecnológicos: A biomassa pode ser um recurso alternativo aos combustíveis fósseis, porém, o fato da biomassa ser um combustível sólido e em muitos casos polidisperso e de baixa densidade dificulta o uso eficiente. Requerendo-se tratamentos prévios, assim como equipamentos apropriados para a conversão energética final. A procura de tecnologias e métodos de conversão que tornem a biomassa um competitivo
  • 16. combustível sólido, líquido ou gasoso, é essencial para poder introduzi-la de forma competitiva nos mercados energéticos. Dentre os métodos mais conhecidos de conversão encontra-se a carbonização, porém é praticada em fornos de alvenaria e em muito casos de forma ineficiente. Como alternativa a este procedimento tem sido propostos vários métodos, entre os que se destacam as retortas de carbonização contínua e a pirólise a altas pressões, todos com objetivo de melhorar o rendimento e a produtividade do processo. Por exemplo, enquanto na carbonização tradicional os rendimentos estão em torno de 25 %, com a pirólise a altas pressões é possível atingir até 40%[1]. Contudo, a introdução deste tipo de tecnologia não tem sido generalizada ou adotada pela maioria dos produtores de carvão, pois impera o fator econômico. Neste contexto, é conveniente pensar em tecnologias de baixos custos que possam competir em termo econômico e técnicos com os métodos tradicionais de carbonização, como a torrefação e outros meios tecnológicos de baixos custos.
  • 17. BIOGÁS Definição: Biogás é um tipo de mistura gasosa de dióxido de carbono e metano produzida naturalmente em meio anaeróbico pela ação de bactérias em matérias orgânicas, que são fermentadas dentro de determinados limites de temperatura, teor de umidade e acidez. Pode ser produzido artificialmente com o uso de um equipamento chamado biodigestor anaeróbico.O metano, principal componente do biogás, não tem cheiro, cor ou sabor, mas os outros gases presentes conferem-lhe um ligeiro odor desagradável. É classificado como biocombustível por ser uma fonte de energia renovável. Aspectos Sociais e Econômicos: As oportunidades sociais com foco em biogás estão voltadas para a inclusão social dos catadores de materiais recicláveis, em especial, e para a população residente no entorno dos locais de disposição final dos resíduos sólidos, em geral. Ainda que a geração de trabalho e renda seja nuclear nas políticas públicas de inclusão social, o potencial de novas oportunidades para a população que vive “no” e “do” lixo deve, para além de valorizar o trabalho desses grupos, promover ações relacionadas com moradia, saneamento, educação, saúde, participação social e política, e igualdade de gênero. A geração de empregos para a construção, manutenção e operação do aterro sanitário é computada como um ganho direto. Para isso, há que se explicitar o quantitativo e o nível instrucional requerido, bem como os benefícios indiretos oferecidos aos trabalhadores, além do respeito à legislação trabalhista. A existência de atividade econômica, real ou potencial, relacionada ao manejo dos resíduos sólidos pode ser incentivada por meio de uma implantação ou ampliação da coleta seletiva que envolva os catadores presentes na área de disposição de resíduos, ou da instalação de uma unidade de triagem de materiais recicláveis, com agregação de valor. Outras iniciativas são relevantes na geração de trabalho e renda, desde que observada a demanda da região. A título de exemplo, pode-se citar a produção e utilização de composto orgânico para comercialização ou para uso em viveiro de mudas e a confecção de bens e produtos a partir de materiais recicláveis. Produtores rurais reduzem seus custos com energia elétrica que seria comprada da concessionária, gerando sua própria energia (autoprodução).
  • 18. Renda adicional com a venda dos excedentes de energia para a concessionária local. O biogás dá uma solução econômica para o manuseio dos dejetos animais, transformando um problema ambiental numa fonte de renda complementar . A geração com biogás contribue para a conscientização da população rural nos aspectos de proteção ambiental. Energia produzida e consumida no paraná, por exemplo gera emprego e melhoria da qualidade de vida do produtor, fixando o homem no campo. Aproveitamento e incentivo da vocação bioenergética do estado e colaborar no desenvolvimento de municípios de menor IDH. Aspectos Tecnológicos: O país deve buscar, de forma racional, a médio e longo prazo, uma diversificação da sua matriz energética, reduzindo gradualmente os riscos de uma dependência hoje fortemente concentrada em fontes hídricas. Brasil, e região sul, com elevado potencial de geração de energia por fontes alternativas, requer políticas de incentivo e planejamento setorial para sua viabilidade. Como geração distribuída, a fonte a biogás atende diretamente a carga a ela associada, resultando em sistemas de conexão mais otimizados e menos dispendiosos. Novos conceitos tecnológicos desenvolvidos para viabilizar economicamente essa geração, sem comprometer a segurança das pessoas, dos equipamentos e a confiabilidade da conexão com sistema de concessionária. A conversão biológica dos resíduos sólidos com fins energéticos vem ganhando importância a cada dia, uma vez que os resíduos urbanos passaram a ser considerados uma fonte inesgotável de energia alternativa os métodos biológicos para a produção de combustíveis a partir do lixo baseiam-se no rendimento da atividade microbiana, principalmente de bactérias anaeróbicas que, através do seu metabolismo, transformam a matéria orgânica em produtos combustíveis, como o gás metano e o hidrogênio. Apesar das incertezas, muitos projetos visando exploração do gás metano em aterros sanitários vêm sendo estabelecidos nas últimas décadas em todo mundo. Esta mobilização iniciou-se em 1973, com a crise do petróleo, que desencadeou grupos de pesquisa na América do Norte, Suíça, Alemanha e Grécia. Somente nos Estados Unidos, mais de sessenta unidades foram instaladas, mobilizando fundos do governo americano e de empresas privadas ligadas ao uso do gás ou à exploração de recursos energéticos alternativos, tais como: Aterro de Monterey Park (112.000 m3/ dia de gás metano), Aterro de San Fernando (100.000 m3/ dia), Aterro de Liosia – Atenas – Grécia (192.000 m3/ dia).
  • 19. Tendências no Brasil e no Mundo: As vantagens ambientais e energéticas do biogás têm acelerado seu aproveitamento em todo o mundo. No Brasil, a utilização de resíduos da agricultura e da pecuária em biodigestores pode - em curto prazo - contribuir com o esforço nacional de diversificação das fontes de energia e com o fortalecimento da agroindústria, contribuindo também para minimizar os impactos ambientais da atividade. A indústria produz hoje uma variedade de soluções técnicas muito eficientes para produzir biogás através dos diferentes tipos de biomassa. Tendencias do futuro são a tratamento de biogás para combustível, a injeção na rede de gas e a methanisação de lenha. Na Europa a produção de biogás é promovido pelosgovernos. A maioria dos estados usa uma remuneração que cobre as despesas. No Brasil a potencial para produzir energía (elétrica) através de biogás é enorme. Só nu Sul do Brasil será possível de fornecer mais que 20% das casas domesticas