Competitividade dos biocombustíveis no Brasil: uma comparação entre os principais biocombustíveis etanol e biodisel

As preocupações mundiais com o aquecimento global e os efeitos nocivos da utilização de combustíveis fósseis têm fomentado a busca por novos modelos energéticos, baseados em fontes limpas e renováveis, com destaque para os biocombustíveis. Sem menos importância, o esgotamento das reservas mundiais de matérias-primas fósseis, somado às instabilidades geopolíticas nas principais regiões produtoras, impulsionam, cada vez mais, o desenvolvimento destes novos modelos. Neste cenário, o Brasil tem papel de destaque. Líder mundial na produção e consumo de etanol à base de cana-de-açúcar, o país iniciou, em 2005, a inclusão de mais uma fonte de energia renovável em sua matriz energética: a mistura do biodiesel no diesel mineral. O presente trabalho tem como objetivo analisar a competitividade dos principais biocombustíveis brasileiros: o etanol e o biodiesel. Em primeiro lugar, estes produtos foram analisados quanto às suas principais características; em segundo, avaliou-se a competitividade econômica destes combustíveis frente a seus produtos substitutos diretos derivados do petróleo. Finalmente, foram analisados os benefícios (tangíveis e intangíveis) inerentes à utilização dos biocombustíveis, e como estes intangíveis deveriam ser precificados, como forma de atribuir um prêmio aos benefícios que trazem ao meio-ambiente e à sociedade. Esta dissertação pretende servir de base para uma avaliação mais profunda da real competitividade econômica dos biocombustíveis frente aos combustíveis derivados do petróleo, além de colocar em cheque as principais análises atuais e críticas sobre a utilização destes produtos. Além disso, o presente trabalho visa avaliar o potencial e as limitações da produção dos biocombustíveis no Brasil.

Análise prospectiva da utilização de uma usina como plataforma para uma biorefinaria

Este trabalho teve como objetivo verificar as possibilidades de utilização de uma usina de produção de etanol açúcar e energia elétrica como plataforma para implantação de uma biorefinaria. De forma prospectiva, foram avaliados os principais blocos de construção para o desenvolvimento de uma gama de produtos com base em matérias-primas açucaradas. Alguns destes produtos, como o ácido cítrico, a lisina e o sorbitol, já são fabricados a partir de biomassa no país. Devido ao baixo custo do açúcar de cana e da disponibilidade de fibra para geração de utilidades, as usinas se mostraram plataformas adequadas para anexar unidades para geração de produtos com maior valor agregado. A operação sazonal, entretanto, constitui um dos grandes empecilhos para a viabilização destes complexos, levando à necessidade de estocagem de combustível para operação anual das caldeiras, bem como para produção a estocagem de açúcar, melaço ou etanol como matérias-primas para os processos anexos. Fatores de competitividade, como economia de escala, escopo, diversificação, diferenciação e flexibilidade foram avaliados visando fornecer subsídio para escolha do tamanho de unidades e tipos de produtos e processos. A produção de 15.000 toneladas de cana por dia foi escolhida como módulo de produção eficiente para região de expansão. Esta escala se mostrou adequada para a produção dos produtos derivados de sacarose que atualmente são produzidos no Brasil. Entretanto, a integração da produção de eteno por rotas alcoolquímica à usina demanda unidades com capacidade de processamento acima de 30.000 toneladas de cana por dia. Para avaliação das premissas teóricas, foi realizado um estudo de caso de um complexo envolvendo a produção de etanol, açúcar, ácido cítrico, lisina, PHB e leveduras. A este complexo foi anexada uma unidade de extração de óleo de soja e uma planta de produção de biodiesel. A integração do complexo soja se mostrou viável sob o ponto de vista de suprimento de utilidades (vapor e energia elétrica) e produção de rações de farelo de soja com lisina e levedura. A produção de soja na reforma da área de cana apresenta benefícios de redução de custo de plantio, sendo uma alternativa de integração entre culturas energéticas e de alimentos. Esta produção, entretanto, é insuficiente para justificar a instalação de extratoras de soja anexas a usinas. A biorefinaria sugerida apresentou um valor presente líquido superior ao da instalação de uma usina autônoma utilizada como referência. Para futuros trabalhos foram sugeridos estudos de programação linear para as rotas de produção dos produtos intermediários e finais a partir dos blocos de construção identificados, a integração da biorefinaria com unidades de produção de proteína animal, com a cultura do sorgo e eucalipto. Esta integração tem como objetivo aumentar o fator de utilização dos equipamentos e possibilitar a inserção de tecnologias avançadas, por rotas de hidrólise e gaseificação além da produção de microalgas para melhor aproveitamento do CO2.

Estimação estocástica de parâmetros produtivos da soja uso do modelo PPDSO em um estudo de caso em Piracicaba/SP

O Brasil é o segundo produtor mundial de soja [Glycine max (L.) Merr.] e o sétimo de óleo vegetal. A produção brasileira desta oleaginosa alcançou 61 milhões de toneladas na safra 2007/08 e projeta-se, para 2020, produção de 105 milhões de toneladas. O consumo de biodiesel em 2008 representou um milhão de toneladas e a demanda por este biocombustível deverá atingir 3,1 milhões de toneladas em 2020. Para atender esta demanda haverá ampliação da área plantada principalmente na região Centro-Oeste, mas também exigirá esforços no aumento de produtividade. Visando melhor conhecimento das inferências das variáveis climáticas temperatura e radiação global sobre o desenvolvimento da soja e sua produtividade de grãos e óleo, foi proposto um modelo estocástico com distribuição normal truncada para os dados de temperatura máxima, mínima e média. Também foi incluído neste modelo distribuição triangular assimétrica para determinação da produtividade de óleo mais provável. Foram estipuladas oito datas de semeadura para a localidade de Piracicaba/SP onde está localizada a estação meteorológica da ESALQ/USP, fornecedora dos dados climáticos utilizados neste estudo. Conclui-se que: (i) ao longo das datas de semeadura houve redução do ciclo com o aumento da temperatura média; (ii) a redução do ciclo da cultura de soja interferiu nas produtividades de grãos e de óleo; (iii) a radiação global média nos trinta dias após a antese refletiram-se na partição de fotoassimilados e na produtividade de grãos e óleo; (iv) os modelos estocásticos podem ser utilizados para a previsão das produtividades de soja e óleo.

Agribusiness in Brazil

A FGV Projetos em conjunto com Centro de Agronegócios (GVagro) da Escola de Economia de São Paulo da Fundação Getulio Vargas (EESP/FGV) tem liderado importantes avanços nos estudos aplicados do Agronegócio Brasileiro e internacional. No cenário mundial a FGV tem trabalhado, juntamente com o Ministério das Relações Exteriores (MRE) e importantes organismos internacionais, em diversos países do Tropical Belt desenvolvendo projetos de viabilidade econômico-financeira para plantio de alimentos e insumos para agroenergia. Neste contexto, uma série de acordos de cooperação técnica foram firmados entre o Brasil e: Estados Unidos, para promoção e desenvolvimento de energia de biomassa na América Central e Caribe; Ministério das Relações Exteriores e países da África, para o desenvolvimento de projetos de biomassa; e União Europeia, para estudo de viabilidade para produção de biocombustíveis e alimentos em Moçambique. Como resultado destas iniciativas 13 países já receberam estudos de viabilidade de desenvolvimento de projetos de biomassa, totalizando mais de 50 projetos relacionados a etanol, biodiesel, eletricidade, vapor e alimentos. Nesta publicação, a FGV Projetos apresenta um panorama da atual do agronegócio brasileiro e sua contribuição para o mundo. Esperamos que tais estudos contribuam para a difusão do conhecimento, orientação de políticas públicas e resolução dos principais problemas enfrentados pelo setor

Perspectivas para a produção de agroenergia em Mato Grosso

Neste trabalho se busca avaliar o potencial das fontes de energias renováveis e produção de agroenergia em Mato Grosso. Primeiramente se realiza um levantamento bibliográfico amplo, com objetivo de se promover a junção e consolidação de informações dispersas, oriundas de distintas fontes, porém relacionadas às matrizes energéticas nos seus mais diferentes níveis: global, nacional e regional. Outro objetivo do trabalho, dentro do mesmo contexto, foi se identificar macro-tendências e estratégias gerais para o desenvolvimento energético futuro do Brasil, sintetizando-se e se avaliando publicações renomadas do setor e programas governamentais, tais como, IEO-2010, PNE-2030, PNA 2006-2011, PDE-2020, BEN-2010, BEEMT, entre outras. Entretanto, sempre existiu a preocupação de se ambientar os dados e cenários energéticos identificados, dentro de um conceito amplo de produção de energia, de demandas energéticas e setores de consumo final. Também não se abstém da oportunidade de efetivar uma proposta de metas para o avanço energético de Mato Grosso, atribuindo-se para isto, premissas que são detalhadas, realizando-se analogias e interpretações dos dados ou informações descritas ao longo do estudo. O intuito maior é desta forma se ampliar o debate sobre estratégia e planejamento energético no Estado. Ainda em linha com sua proposta geral, se observa que este trabalho centraliza foco nas informações sobre as Biomassas potenciais e nos principais produtos energéticos do País e de Mato Grosso. Ao final, a conclusão que se chega é que se conseguiu cumprir os objetivos propostos inicialmente, uma vez que se entende que o resultado final do trabalho se configura em uma base de dados ampla e fonte de referência para consultas sobre o tema energia ou produção agroenergética em Mato Grosso. Porém, também se destaca o caráter multidisciplinar do assunto, a necessidade e a oportunidade de se agregar outras competências técnicas à discussão, aprofundar-se e gerar-se novos dados que auxiliem a promover avanços na discussão energética do Estado. Com isto, gradualmente ir se adicionando maior consistência às projeções energéticas futuras para Mato Grosso

Integrated valorization of Anona Cherimola Mill. seeds

Agricultural and agro-industrial residues are often considered both an environmental and an economical problem. Therefore, a paradigm shift is needed, assuming residues as biorefinery feedstocks. In this work cherimoya (Annona cherimola Mill.) seeds, which are lipid-rich (ca. 30%) and have a significant lignocellulosic fraction, were used as an example of a residue without any current valorization. Firstly, the lipid fraction was obtained by solvent extraction. Extraction yield varied from 13% to 28%, according to the extraction method and time, and solvent purity. This oil was converted into biodiesel (by base-catalyzed transesterification), yielding 76 g FAME/100 g oil. The obtained biodiesel is likely to be incorporated in the commercial chain, according to the EN14214 standard. The remaining lignocellulosic fraction was subjected to two alternative fractionation processes for the selective recovery of hemicellulose, aiming different products. Empirical mathematical models were developed for both processes, aiming future scale-up. Autohydrolysis rendered essentially oligosaccharides (10 gL-1) with properties indicating potential food/feed/pharmacological applications. The remaining solid was enzymatically saccharified, reaching a saccharification yield of 83%. The hydrolyzate obtained by dilute acid hydrolysis contained mostly monosaccharides, mainly xylose (26 gL-1), glucose (10 gL-1) and arabinose (3 gL-1), and had low content of microbial growth inhibitors. This hydrolyzate has proven to be appropriate to be used as culture media for exopolisaccharide production, using bacteria or microbial consortia. The maximum conversion of monosaccharides into xanthan gum was 0.87 g/g and kefiran maximum productivity was 0.07 g.(Lh)-1. This work shows the technical feasibility of using cherimoya seeds, and materials as such, as potential feedstocks, opening new perspectives for upgrading them in the biorefinery framework.

Mobilização de reservas e partição de metabólitos durante a germinação da semente e o estabelecimento da plântula em moringa

Seed germination and seedling establishment are critical processes for commercial plantation and depend directly on reserve mobilization as a source of cellular fuels and biosynthetic precursors. In this way, we investigated the coordination among reserve mobilization, metabolite partitioning, and mobilizing enzyme activities in Moringa oleifera Lam (moringa) an oil-seeded species employed in biofuel production. Seeds were germinated under controlled conditions and seedlings were grown hydroponically at a greenhouse. Samples were harvested at 0, 4, 8, 10, 12, 16, and 20 days after imbibition (DAI). The contents of dry mass (DM), neutral lipids (NL), soluble proteins (SP), starch, total soluble sugars (TSS), non-reducing sugars (NRS), and total free amino acids (TFAA) as the activity of isocitrate lyase (ICL), acid proteases, and amylases were determined. The mobilization of storage proteins was initiated during seed germination whereas the mobilization of storage lipids and starch was triggered throughout seedling establishment although all reserves have been depleted until 20 DAI. The partitioning of DM and metabolites to the roots and the shoots was uneven during seedling establishment. Low shoot/root ratio on the basis of DM could be related to the natural occurrence of moringa in drought climates. In the roots, TSS, NRS, and TFAA were accumulated from 12 to 16 DAI and then were consumed until the end of the experiment. In the shoots, TSS and TFAA were consumed in parallel with NRS accumulation from 12 to 20 DAI. The activity of ICL, acid proteases, and amylases was coordinated with the mobilization of lipids, proteins and starch respectively. Thus, we propose that the patterns of reserve mobilization and metabolite partitioning verified in moringa seem distinct from those found to other tree species and may be involved in metabolic strategies to enable environment colonization

Comportamento espacial da demanda energética em semeadura de amendoim em latossolo sob preparo convencional

A mecanização desempenha papel fundamental na produção agrícola e, consequentemente, na composição dos custos. Os adequados planejamento e gerenciamento dos sistemas mecanizados contribuem para a racionalização e redução dos gastos e melhoria do produto final. O objetivo deste trabalho foi estudar e caracterizar a variabilidade espacial da resistência mecânica do solo à penetração, da demanda energética e do desempenho operacional do conjunto trator-semeadora-adubadora em semeadura de amendoim, atuando com 5% de biodiesel etílico destilado de amendoim, em solo sob preparo convencional. As variáveis avaliadas neste estudo foram: força e potência requeridas na barra de tração, capacidade de campo efetiva, consumo de combustível, consumo de energia, patinhagem dos rodados e resistência mecânica do solo à penetração. Pelos resultados obtidos, concluiu-se que a variabilidade espacial das variáveis ligadas ao conjunto mecanizado depende principalmente da direção de deslocamento e que a resistência mecânica do solo à penetração não apresentou correlação com as outras variáveis. O consumo específico de combustível demonstrou correlação negativa com a força de tração, indicando que houve melhor aproveitamento da energia disponibilizada pelo combustível para maior exigência de tração.

Análise Energética da cultura do crambe (Crambe abyssinica hochst) produzida em plantio direto

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desenvolvimento e caracterização de soluções ternárias água-glicerol-propilenoglicol como fluido refrigerante secundário

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Caracterização do óleo de carnaúba para uso como biolubrificante

Lubricant is responsible for reducing the wear on the friction protect the metal against oxidation, corrosion and dissipates excess heat, making it essential for the balance of a mechanical system, consequently prolonging the useful life of such a system. The origin of lubricating oils is usually mineral being extracted from the petroleum. But the search for a new source of production of lubricants and fuels it is necessary to meet future demands and reduce the possible environmental damage. For this reason, looking alternative means to produce certain products derived from petroleum, such as biodiesel, for example. Returning to the realm of lubricants, also one realizes this need for new raw materials for their production. Vegetable oil is a renewable resource and biodegradable, and its use entails advantages in environmental, social and economic. The development of this project aims to characterize the carnauba oil as a lubricant plant, or biolubricant. To analyze the oil carnauba tests as checking density, flash point, fire point, viscosity, viscosity, acid number, pH, copper corrosion, thermal conductivity and thermal resistivity were developed. In addition, for conducting the wear on the friction and the gradient of the system temperature, the analysis equipment is designed for wear on the friction. Based on these results, it is observed that the oil carnauba show good correlation to its application as biolubricant

Utilização de um secador solar para desintoxicação da torta de mamona

It´s been motivating motivated by the current rulers as an energy solution the use of the biodiesel as source of energy, that doesn't damage the environment and promotes the development of the areas where the base plant are grown. The process of production of the biodiesel, starting from the castor oil plant and its derivers, generates a known product as castor oil plant pie that has been used as fertilizer. Once disintoxicated, it can serve as animal ration, because it contains high content of proteins, presenting larger joined value. The disintoxication process, can be obtained through the process of drying the pie with the construction and use of models of dryers capable to elevate the temperature of the castor oil plant pie to approximately 60ºC.In this temperature the product tends to eliminate the ricina, with the aid of an aqueous solution of hydroxide of calcium, or still reach higher temperatures to make the disintoxication without a chemical treatment. It was made a bibliographical research about known processes of disintoxication of the castor oil plant pie from the autoclave use to the drying direct exposure to the sun. Starting from the state of the art and identification of the object, it was chosen solar dryers to eliminate the ricina. It was applied two types of solar dryers: the one of solar direct exposure, and the one with concentrador. The castor oil plant pie was separated in samples, with measurement of its initial mass, codified and placed in the dryers. The results were presented in graphs and tables forms, with the values of temperatures noticed. It was noticed the variations of temperature and the relationships analyzed related with the ricina content eliminated from the pie. The analysis of the ricina content was accomplished by Embrapa - Campina Grande, by eletroforese method. The analysis of the result of considering the content of ricina of the samples. It was observed that, we obtained lower rate of ricina in samples that had larger drying time and average value temperature above 60ºC. Comparing with the ones submitted to higher temperatures and in a shorter period of time. It was possible to evaluate the efficiency of the dryers in the desintoxication process of the samples, as well as the type of more appropriate dryer for the drying pie process. Finally, it was concluded that the solar dryer with concentrador presents higher values temperatures than the direct exposure one. So, it´s being more opportune applied in the castor oil plant pie drying process. However, more than one hour for drying time is needed

Purificação da glicerina bruta obtida a partir da transesterificação do óleo de algodão

The crude glycerine is a raw material that can be used in a wide variety of products. Even with all the impurities inherent in the process of being obtained, the crude glycerin is already in a marketable product. However, the market is much more favorable to the commercialization of purified glycerine. The glycerin is a byproduct gotten from the process of transesterification of waste oils and fats in the production of biodiesel. More recently, the deployment of the new Federal Law of Brazil, related to the implementation of energy resources, forces, from 2008, the increase of 2% biodiesel in diesel common with prospects for 5% (B5). Therefore, it is indispensable that new routes of purification as well as new markets are developed. The objective of this work was to purify, through ion exchange, the crude glycerin, obtained from the reaction of transesterification of cottonseed oil. The cottonseed oil was characterized as the fatty acid composition and physical-chemical properties. The process of ion exchange was conducted in batch. In this process were used strong cation, low anion resins and a mixed resin used to de-ionize water. The purified glycerin was characterized as the content of metals. Tests were performed with activated charcoal adsorption, and for this, it was made tests of time contact with coal as well as quantity of coal used. The time of activation, the amount of the activation solution, the contact time of the glycerol solution in resins, the amount and type of resin applied were evaluated. Considering the analysis made with activated charcoal, when the glycerin solution was treated using the resins individually it was observed that in the conditions for treatment with 10 g of resin, 5 hours of contact with each resin and 50 mL of glycerin solution, its conductivity decreased to a cationic resin, increased to the anionic resin and had a variable value with respect to resin mixed. In the treatment in series, there was a constant decrease in the conductivity of the solution of glycerin. Considering two types of treatment, in series and individually, the content of glycerol in glycerin pre-purified solution with the different resins varied from 12,46 to 29.51% (diluted solution). In analysis performed without the use of activated charcoal, the behavior of the conductivity of the solution of glycerin were similar to results for treatment with activated charcoal, both in series as individually. The solution of glycerin pre-purified had a glycerol content varying from 8.3 to 25.7% (diluted solution). In relation to pH, it had a behavior in accordance with the expected: acid for the glycerin solution treated with cationic resin, basic when the glycerin solution was treated with the anionic resin and neutral when treated with the mixed resin, independent of the kind of procedure used (with or without coal, resins individually or in series). In relation to the color of the glycerin pre-purified solution, the resin that showed the best result was the anionic (colorless), however this does not mean that the solution is more in pure glycerol. The chromatographic analysis of the solutions obtained after the passage through the resins indicated that the treatment was effective by the presence of only one component (glycerol), not considering the solvent of the analysis