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.

A emergência da governança socioambiental no mercado internacional de biocombustíveis

O esgotamento das reservas de energia fóssil e o processo de mudanças climáticas causadas pelas emissões de GEEs posicionaram os biocombustíveis como a principal fonte alternativa de energia renovável disponível para uso em transportes no curto e médio prazos. Contudo, a presença de externalidades e assimetrias de informação dificultam a verificação da sustentabilidade neste setor. Assim, a emergência do mercado internacional de biocombustíveis mostra-se condicionada pela construção de instituições que garantam a sustentabilidade da produção e consumo desses produtos. O processo de construção das instituições de governança socioambiental é afetado por fatores de ordem técnica, política e institucional. Apoiado em aportes teóricos do institucionalismo econômico e sociológico, o presente estudo buscou analisar que elementos afetam este processo considerando a trajetória de mercados já estabelecidos que apresentam caraterísticas análogas ao setor de biocombustíveis (alimentos orgânicos e produtos florestais). A forma como legislações nacionais, acordos internacionais e sistemas de certificação privada se desenvolveram e interagiram nesses setores apresenta aderência com o processo de construção do mercado de biocombustíveis observado até o momento. Dentre os resultados encontrados, observa-se tendência à convergência entre padrões de sustentabilidade em diferentes legislações nacionais e sistemas de certificação privados devido às externalidades de rede que conferem maior valor a padrões adotados por uma gama mais ampla de usuários. A União Europeia desponta como o principal formador de padrões de sustentabilidade, dado seu perfil importador e o estabelecimento de critérios mais amplos nas legislações dos Estados Membros, geralmente implementada via integração de mecanismos de governança públicos e privados (meta-standards). Apesar do expressivo potencial de consumo, os EUA apresentam menor influência nesse processo devido a considerável capacidade de produção doméstica e a priorização de elementos estratégicos (segurança energética e desenvolvimento rural) no desenho de suas políticas de sustentabilidade para combustíveis de biomassa. Na esfera privada, o desenvolvimento de sistemas de certificação apresenta-se condicionado por elementos técnicos, como a eficiência em cobrir critérios relevantes e os custos incorridos neste processo; e políticos, relacionados à capacidade de legitimição dos atores envolvidos em cada um destes programas de certificação. Também se observa que caraterísticas tecnológicas e organizacionais das cadeias de produção de biocombustíveis afetam a expansão de sistemas de certificação, condicionando tanto os custos para o estabelecimento da cadeia de custódia como a capacidade de coordenação de ações setoriais visando a adoção de práticas sustentáveis que facilitem a obtenção da certificação. Essa relação fica evidente em novas nações que buscam estabelecer um setor bioenergético e enfrentam dificuldades em integrar a agricultura familiar à modelos de produção que respeitem critérios socioambientais vigentes no mercado internacional. A pesquisa revelou a necessidade de um entendimento mais aprofundado da interconexão de novas rotas tecnológicas e atores adentrando no mercado internacional de biocombustíveis. A compreensão dos riscos e potencialidades de novas formas de interação pública e privada na governança socioambiental apresenta-se como um campo prolífico para futuros estudos neste setor e em outros em que atributos ambientais se mostrem relevantes.

Racionalidade limitada na decisão de consumo de etanol no Brasil: um estudo para o período de 2001 até 2011

Os estudos sobre consumo de etanol para veículos leves no Brasil geram bastante interesse para pesquisadores de diversas partes do mundo, dada a possibilidade de investigar características chaves sobre o comportamento do consumidor desse produto. Esta dissertação propõe um estudo que estima a equação de demanda de etanol no Brasil com o objetivo de investigar a existência de inércia na decisão de consumo, que neste trabalho chamaremos de hábito. Foi ajustado um modelo econométrico em dois estágios com dados mensais da ANP, utilizando-se variáveis instrumentais que controlaram a endogeneidade dos preços, para procurar evidências empíricas sobre a influência da inércia na decisão de consumo. Os estados foram classificados em termos das paridades de preço etanol-gasolina (próximos ou distantes do valor de 70%) e em termos de renda (ricos ou pobres). A análise foi dividida em dois períodos para se capturar a influência da entrada da frota flex-fuel na economia brasileira. Por fim foram construídos cenários baseados em médias móveis (para o cálculo das paridades de preço dos combustíveis) para investigar a influência do hábito na decisão de consumo. Concluiu-se que há diferenças significativas nos valores das elasticidades-preço próprias e cruzadas entre os dois períodos estudados e para as diferentes faixas de paridades de preços e classificação de renda. Evidências da influência da inércia na decisão do consumo foram encontradas apenas para os estados classificados como ricos, pois se encontrou diferenças nas magnitudes das elasticidades de preços entre faixas de paridade apenas ao se considerar os critérios de maior estabilidade no tempo, fornecendo indícios de que consumidores desses estados são capazes de adotar uma opção menos vantajosa (em termos de rendimento) como consequência da inércia na decisão de consumo. Para os estados classificados como pobre isto não foi evidenciado.

Brazil and the USA: rethinking the future of ethanol for stronger mutual wns

A produção de etanol e a dominação da indústria, historicamente, tem sido uma fonte de discórdia para seus dois principais produtores. Os EUA com seu etanol de milho e o Brasil com sua etanol de cana, são os dois maiores produtores mundiais de etanol (1º EUA; 2º Brasil) e tem competido pela participação de mercado mundial há décadas. A partir de Dezembro de 2011, os EUA levantaram as tarifas e os subsídios que foram instalados para proteger sua indústria de etanol, o que muda o campo de jogo da produção mundial de etanol para o futuro. Atualmente em todo o mundo, o etanol é usado em uma proporção muito menor comparativamente a outros combustíveis. Esta pesquisa analisa o nível potencial de colaboração entre os EUA e o Brasil, facilitando um diálogo entre os stakeholders em etanol. A pesquisa consiste principalmente de conversas e entrevistas, com base em um conjunto de perguntas destinadas a inspirar conversas detalhadas e expansivas sobre os temas de relações Brasil-EUA e etanol. Esta pesquisa mostra que o etanol celulósico, que é também conhecido como etanol de segunda geração, oferece mais oportunidades de parceria entre os EUA e o Brasil, como há mais oportunidades para pesquisa e desenvolvimento em conjunto e transferência de tecnologia nesta área. Enquanto o etanol de cana no Brasil ainda é uma indústria próspera e crescente, o milho e a cana são muito diferentes geneticamente para aplicar as mesmas inovações exatas de um etanol de primeira geração, por outro. As semelhanças entre os processos de fermentação e destilação entre as matérias-primas utilizadas nos EUA e no Brasil para o etanol de segunda geração torna o investimento conjunto nesta área mais sensível. De segunda geração é uma resposta para a questão "alimentos versus combustíveis". Esta pesquisa aplica o modelo de co-opetição como um quadro de parceria entre os EUA e o Brasil em etanol celulósico. A pesquisa mostra que enquanto o etanol pode não ser um forte concorrente com o petróleo no futuro imediato, ele tem melhores perspectivas de ser desenvolvido como um complemento ao petróleo, em vez de um substituto. Como os EUA e o Brasil tem culturas de misturar etanol com petróleo, algo da estrutura para isso já está em vigor, a relação de complementaridade seria fortalecido através de uma política de governo clara e de longo prazo. A pesquisa sugere que apenas através desta colaboração, com toda a partilha de conhecimentos técnicos e estratégias econômicas e de desenvolvimento, o etanol celulósico será um commodity negociado mundialmente e uma alternativa viável a outros combustíveis. As entrevistas com os interessados em que esta pesquisa se baseia foram feitas ao longo de 2012. Como a indústria de etanol é muito dinâmica, certos eventos podem ter ocorrido desde esse tempo para modificar ou melhorar alguns dos argumentos apresentados.

Aumento dos preços dos combustíveis no país: um processo decisório racional?

Decisões são tomadas de diversas formas e em todos os momentos, mas foi o francês Henry Fayol que propôs um modelo estruturado para essa tomada de decisão, definindo o papel dos dirigentes e suas responsabilidades na administração da empresa. No desenvolvimento do trabalho, foram estudados diversos modelos de processo decisório, como o modelo clássico racionalista, o modelo da racionalidade limitada, o modelo político, as coalizões envolvidas no processo, teorias de responsabilidade social corporativa, teorias de governança corporativa, entre outros. À luz destes modelos e baseado na missão da Petrobras, de ser uma empresa segura e rentável, o autor faz uma suposição e enquadra o processo decisório da empresa no modelo clássico racionalista, focado na maximização dos lucros e resultados. Devido ao tamanho da empresa e à diversidade de assuntos para a tomada de decisão, o autor foca seus estudos na área de Abastecimento da Petrobras e analisa o processo de tomada de decisão para o aumento dos preços dos combustíveis, com o objetivo de avaliar a veracidade da sua suposição. A metodologia de pesquisa é baseada em uma pesquisa bibliográfica e investigação documental para avaliar se o modelo de tomada de decisão é realmente racional, ou se existem influências ou fatores externos que levam a um novo modelo de processo decisório. Após comparar o modelo racional com os dados e realizações da empresa, o autor faz uma triangulação de métodos, incluindo uma pesquisa de campo para avaliar a percepção dos gestores e stakeholders sobre o modelo de tomada de decisão da empresa. O autor entrevista 11 funcionários da Petrobras e 10 stakeholders externos com o intuito de coletar percepções sobre o processo decisório da Cia., finalizando com uma análise qualitativa dos dados baseada na técnica de análise de conteúdo. Com os resultados da pesquisa, o autor comprova, por meio de documentos da empresa, que a Diretoria Executiva da Petrobras é a responsável pela aprovação da política de preços da Cia. Dentre os fatores de influência no processo decisório da empresa, a inflação foi a de maior destaque, mostrando o viés político na relação entre o governo e a empresa. A política de preços da Cia. continua sendo de médio e longo prazo, acarretando em prejuízos no curto prazo para a área de Abastecimento da Petrobras. Após alcançar todos os objetivos intermediários do trabalho, o autor conclui que a suposição inicial é falsa e que o processo decisório para o aumento dos preços dos combustíveis na Petrobras se aproxima muito mais dos modelos de racionalidade limitada e político, com enfoque nos stakeholders e na competitividade do que do modelo clássico racionalista.

Entry on the Brazilian renewable power market: a case study

Conferências internacionais sobre o clima, bem como crescente conscientização sobre as questões de sustentabilidade lançaram luz sobre o papel fundamental que as energias renováveis poderiam desempenhar na transição energética. Ao contrário de combustíveis fósseis, elas podem ser regeneradas em um curto período de tempo e, por conseguinte, espera-se que sejam uma parte da solução para reduzir o aquecimento global. O Brasil sempre teve um forte setor hidrelétrico, mas agora está na vanguarda em relação a todas as outras fontes de energias alternativas, como energia eólica, biomassa o energia solar. Estas indústrias são uma promessa para um futuro próspero, graças ao potencial natural do país, bem como uma legislação de apoio, e estão atraindo muitas empresas locais e internacionais. Este estudo tem como objetivo preencher uma lacuna na literatura analisando o exemplo de uma empresa estrangeira que entra no mercado da energia renovável no Brasil. Baseando-se na literatura como um fundo conceptual, um único estudo de caso têm sido realizados para delinear todos os aspectos do processo de entrada. Neste desenvolvimento, relações causais entre as orientações estratégicas e a evolução do negócio foram identificadas. Esta pesquisa traz uma contribuição para as discussões acadêmicas sobre as dinâmicas de entrada no setor de energia renovável através de evidências do mercado brasileiro.

Brazilian competitiveness on international trade

In recent years, Brazil benefited from foreign trade expansion and its exports of goods grew by 16.5%. If this strong growth trend keeps up for the next years, today’s bottlenecks may have a negative impact on the competitiveness of the country’s products in the global market. This is especially critical for one of the main “green fuels��� producers in a scenario where the demand for this energy source grows due to rising oil prices and environmental concerns. Based on a survey that collected data from 250 Brazilian exporters, this study focuses on the constraints that reduce the competitiveness of exports. This study differs from previous ones in that it considers the professionals directly involved with export activities and evaluates different aspects, including logistics, operations, taxes, legal, bureaucratic and informational ones. Results show that the most important constraints strongly affect costs and delivery reliability

Teoria de carteiras e a alocação de parques eólicos offshore

The consumption of energy on the planet is currently based on fossil fuels. They are responsible for adverse effects on the environment. Renewables propose solutions for this scenario, but must face issues related to the capacity of the power supply. Wind energy offshore emerging as a promising alternative. The speed and stability are greater winds over oceans, but the variability of these may cause inconvenience to the generation of electric power fluctuations. To reduce this, a combination of wind farms geographically distributed was proposed. The greater the distance between them, the lower the correlation between the wind velocity, increasing the likelihood that together achieve more stable power system with less fluctuations in power generation. The efficient use of production capacity of the wind park however, depends on their distribution in marine environments. The objective of this research was to analyze the optimal allocation of wind farms offshore on the east coast of the U.S. by Modern Portfolio Theory. The Modern Portfolio Theory was used so that the process of building portfolios of wind energy offshore contemplate the particularity of intermittency of wind, through calculations of return and risk of the production of wind farms. The research was conducted with 25.934 observations of energy produced by wind farms 11 hypothetical offshore, from the installation of 01 simulated ocean turbine with a capacity of 5 MW. The data show hourly time resolution and covers the period between January 1, 1998 until December 31, 2002. Through the Matlab R software, six were calculated minimum variance portfolios, each for a period of time distinct. Given the inequality of the variability of wind over time, set up four strategies rebalancing to evaluate the performance of the related portfolios, which enabled us to identify the most beneficial to the stability of the wind energy production offshore. The results showed that the production of wind energy for 1998, 1999, 2000 and 2001 should be considered by the portfolio weights calculated for the same periods, respectively. Energy data for 2002 should use the weights derived from the portfolio calculated in the previous time period. Finally, the production of wind energy in the period 1998-2002 should also be weighted by 1/11. It follows therefore that the portfolios found failed to show reduced levels of variability when compared to the individual production of wind farms hypothetical offshore

Influência do uso de combustíveis alternativos na síntese por combustão via microondas para a produção de materiais cerâmicos com estrutura espinélio

The development and study of detectors sensitive to flammable combustible and toxic gases at low cost is a crucial technology challenge to enable marketable versions to the market in general. Solid state sensors are attractive for commercial purposes by the strength and lifetime, because it isn t consumed in the reaction with the gas. In parallel, the use of synthesis techniques more viable for the applicability on an industrial scale are more attractive to produce commercial products. In this context ceramics with spinel structure were obtained by microwave-assisted combustion for application to flammable fuel gas detectors. Additionally, alternatives organic-reducers were employed to study the influence of those in the synthesis process and the differences in performance and properties of the powders obtained. The organic- reducers were characterized by Thermogravimetry (TG) and Derivative Thermogravimetry (DTG). After synthesis, the samples were heat treated and characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), analysis by specific area by BET Method and Scanning Electron Microscopy (SEM). Quantification of phases and structural parameters were carried through Rietveld method. The methodology was effective to obtain Ni-Mn mixed oxides. The fuels influenced in obtaining spinel phase and morphology of the samples, however samples calcined at 950 °C there is just the spinel phase in the material regardless of the organic-reducer. Therefore, differences in performance are expected in technological applications when sample equal in phase but with different morphologies are tested

Preparação de óxidos mistos de níquel e zinco nanoparticulados a partir de combustíveis alternativos

The field of "Materials Chemistry" has been developing in recent years and there has been a great increase of interest in the synthesis and chemical and physical properties of new inorganic solids. New routes of synthesis and synthesis modified has been developed with the aim not only to optimize the processes in laboratory scale, but also on an industrial scale, and make them acceptable by current environmental legislation. The phenomenology of current solid state chemistry properties coupled with the high temperature superconductivity, ferromagnetism, porosity molecular and colors are evidence affected by the synthesis method, which in turn can influence the technological application of these materials. From this understanding, mixed oxides of nickel and zinc nanoparticulate were synthesized by microwave-assisted combustion route using three specific types of organic fuels employing the weight ratios 1:1/2 and 1:1 of cation metallic/fuel, in order to investigate the influence of such proportions to obtain the solids. The new fuels were chosen to replace, for example, urea or glycine that are the fuels most commonly preferred in this kind of synthesis. The powders without heat treatment were studied by Thermogravimetric analysis (TGA), X-Ray Diffraction (XRD) and then calcined at 900°C. After heat treatment, the samples were characterized by analysis of X Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The modified synthesis route porposed was effective for obtaining powders. Both the alternative fuels chosen as the different weight ratios employed, influenced in the morphology and obtaining oxides

Influência do método de síntese e caracterização de pós compósitos de NiO- Ce1-xEuxO2-δ para anodos catalíticos de células a combustível

Fuel cells are electrochemical devices that convert chemical energy into electricity. Due to the development of new materials, fuel cells are emerging as generating clean energy generator. Among the types of fuel cells, categorized according to the electrode type, the solid oxide fuel cells (SOFC) stand out due to be the only device entirely made of solid particles. Beyond that, their operation temperature is relatively high (between 500 and 1000 °C), allowing them to operate with high efficiency. Another aspect that promotes the use of SOFC over other cells is their ability to operate with different fuels. The CeO2 based materials doped with rare earth (TR+3) may be used as alternatives to traditional NiO-YSZ anodes as they have higher ionic conductivity and smaller ohmic losses compared to YSZ, and can operate at lower temperatures (500-800°C). In the composition of the anode, the concentration of NiO, acting as a catalyst in YSZ provides high electrical conductivity and high electrochemical activity of reactions, providing internal reform in the cell. In this work compounds of NiO - Ce1-xEuxO2-δ (x = 0.1, 0.2 and 0.3) were synthesized from polymeric precursor, Pechini, method of combustion and also by microwave-assisted hydrothermal method. The materials were characterized by the techniques of TG, TPR, XRD and FEG-SEM. The refinement of data obtained by X-ray diffraction showed that all powders of NiO - Cex-1EuxO2-δ crystallized in a cubic phase with fluorite structure, and also the presence of Ni. Through the characterizations can be proved that all routes of preparation used were effective for producing ceramics with characteristics suitable for application as SOFC anodes, but the microwave-assisted hydrothermal method showed a significant reduction in the average grain size and improved control of the compositions of the phases

Aplicação de termogravimetria acoplada à espectrometria de massas para caracterização de petróleo e determinação da curva de evolução de gás sulfídrico

With the new discoveries of oil and gas, the exploration of fields in various geological basins, imports of other oils and the development of alternative fuels, more and more research labs have evaluated and characterized new types of petroleum and derivatives. Therefore the investment in new techniques and equipment in the samples analysis to determine their physical and chemical properties, their composition, possible contaminants, especification of products, among others, have multiplied in last years, so development of techniques for rapid and efficient characterization is extremely important for a better economic recovery of oil. Based on this context, this work has two main objectives. The first one is to characterize the oil by thermogravimetry coupled with mass spectrometry (TG-MS), and correlate these results with from other types of characterizations data previously informed. The second is to use the technique to develop a methodology to obtain the curve of evaluation of hydrogen sulfide gas in oil. Thus, four samples were analyzed by TG-MS, and X-ray fluorescence spectrometry (XRF). TG results can be used to indicate the nature of oil, its tendency in coke formation, temperatures of distillation and cracking, and other features. It was observed in MS evaluations the behavior of oil main compounds with temperature, the points where the volatilized certain fractions and the evaluation gas analysis of sulfide hydrogen that is compared with the evaluation curve obtained by Petrobras with another methodology

Análise de um queimador infravermelho funcionando com combustível híbrido : GLP/Bio-óleo

Biomass is considered the largest renewable energy source that can be used in an environmentally sustainable. From the pyrolysis of biomass is possible to obtain products with higher energy density and better use properties. The liquid resultant of this process is traditionally called bio-oil. The use of infrared burners in industrial applications has many advantages in terms of technical-operational, for example, uniformity in the heat supply in the form of radiation and convection, with a greater control of emissions due to the passage of exhaust gases through a macroporous ceramic bed. This paper presents a commercial infrared burner adapted with an ejector proposed able to burn a hybrid configuration of liquefied petroleum gas (LPG) and bio-oil diluted. The dilution of bio-oil with absolute ethanol aimed to decrease the viscosity of the fluid, and improving the stability and atomization. It was introduced a temperature controller with thermocouple modulating two stages (low heat / high heat), and solenoid valves for fuels supply. The infrared burner has been tested, being the diluted bio-oil atomized, and evaluated its performance by conducting energy balance. The method of thermodynamic analysis to estimate the load was used an aluminum plate located at the exit of combustion gases and the distribution of temperatures measured by thermocouples. The dilution reduced the viscosity of the bio-oil in 75.4% and increased by 11% the lower heating value (LHV) of the same, providing a stable combustion to the burner through the atomizing with compressed air and burns combined with LPG. Injecting the hybrid fuel there was increase in the heat transfer from the plate to the environment in 21.6% and gain useful benefit of 26.7%, due to the improved in the efficiency of the 1st Law of Thermodynamics of infrared burner

Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em sedimentos de fundo do estuário do rio Potengi, região da grande Natal (RN): implicações ambientais

Estuaries are environments prone to the input of chemical pollutants of various kinds and origins, including polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Anthropogenic PAHs may have two possible sources: pyrolytic (with four or more aromatic rings and low degree of alkylation) and petrogenic (with two and three aromatic rings and high degree of alkylation). This study aimed to evaluate the levels, distribution and possible sources of polycyclic aromatic hydrocarbons in the estuary of the Potengi river, Natal, Brazil. Samples of bottom sediments were collected in the final 12 km of the estuary until its mouth to the sea, where the urbanization of the Great Natal is more concentrated. Sampling was performed on 12 cross sections, with three stations each, totaling 36 samples, identified as T1 to T36. The non alkylated and alkylated PAHs were analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC / MS). PAHs were detected in all 36 stations with total concentration on each varying 174-109407 ng g-1. These values are comparable to those of several estuarine regions worldwide with high anthropogenic influence, suggesting the record of diffuse contamination installed in the estuary. PAHs profiles were similar for most stations. In 32 of the 36 stations, low molecular weight PAHs (with 2 and 3 ring: naphthalene, phenanthrene and their alkylated homologues) prevailed, which ranged from 54% to 100% of the total PAH, indicating that leaks, spills and combustion fuels are the dominant source of PAH pollution in the estuary. The level of contamination by PAHs in most stations suggests that there is potential risk of occasional adverse biological effects, but in some stations adverse impacts on the biota may occur frequently. The diagnostic ratios could differentiate sources of PAHs in sediments of the estuary, which were divided into three groups: petrogenic, pyrolytic and mixing of sources. The urban concentration of the Great Natal and the various industrial activities associated with it can be blamed as potential sources of PAHs in bottom sediments of the estuary studied. The data presented highlight the need to control the causes of existing pollution in the estuary