{"id":3518,"date":"2012-02-17T11:59:57","date_gmt":"2012-02-17T13:59:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.cnpem.staging.wpengine.com\/?p=3518"},"modified":"2026-03-03T10:13:17","modified_gmt":"2026-03-03T13:13:17","slug":"biorrefinarias-do-futuro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnpem.br\/en\/biorrefinarias-do-futuro\/","title":{"rendered":"Biorrefinarias do futuro"},"content":{"rendered":"

Revista Pesquisa FAPESP, em fevereiro de 2012<\/em><\/p>\n

Estudos revelam previs\u00f5es sobre a participa\u00e7\u00e3o do etanol na agricultura e na matriz de combust\u00edveis<\/strong><\/em><\/p>\n

Marcos de Oliveira<\/strong><\/p>\n

O futuro da produ\u00e7\u00e3o de etanol parece ser mais promissor que todas as previs\u00f5es feitas at\u00e9 aqui. Segundo um estudo de pesquisadores da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), ser\u00e1 poss\u00edvel suprir em 20 anos toda a frota de autom\u00f3veis do mundo com o etanol e a eletricidade produzidos nas usinas de cana-de-a\u00e7\u00facar. \u201cIsso pode ser feito utilizando-se o etanol e a eletricidade de forma mais eficiente com ve\u00edculos mais econ\u00f4micos\u201d, diz Sergio Pacca, professor da Escola de Artes, Ci\u00eancias e Humanidades da USP Leste, na capital paulista, respons\u00e1vel pelo estudo junto com o professor Jos\u00e9 Roberto Moreira, do Instituto de Eletr\u00f4nica e Energia, da mesma universidade, ambos autores do artigo \u201cA biorefinery for mobility?\u201d, publicado em outubro de 2011 na revista Environmental Science & Technology<\/em>.<\/p>\n

O resultado a que chegaram se baseou nas frotas de autom\u00f3veis do Brasil e dos Estados Unidos. Para que a cana forne\u00e7a tanto o etanol como a eletricidade, eles calcularam que o ideal seria existir em 2030 uma propor\u00e7\u00e3o de 33% de carros el\u00e9tricos e 67% de h\u00edbridos, autom\u00f3veis com motores a etanol supereficientes, que fa\u00e7am 15 quil\u00f4metros com um litro de \u00e1lcool, e motores el\u00e9tricos alimentados pela energia gerada pelo motor a etanol e na frenagem do ve\u00edculo, semelhante ao Prius, da Toyota. Eles partiram do fato de que cada carro norte-americano roda 20 mil quil\u00f4metros por ano e cada carro brasileiro, 12 mil. Assim, seria suficiente um hectare de cana para 9,2 ve\u00edculos nos Estados Unidos e a mesma \u00e1rea para 11,6 ve\u00edculos no Brasil, desde que mantida a mesma propor\u00e7\u00e3o de tipos de carros.<\/p>\n

Como alternativa, todos os carros dos dois pa\u00edses poderiam ser do tipo h\u00edbrido plug in<\/em>, com baterias para serem recarregadas em uma tomada e um motor a etanol que entra em a\u00e7\u00e3o quando as baterias se descarregam, como o Volt, da GM. O estudo leva em conta a tecnologia atual de produ\u00e7\u00e3o que poderia ser utilizada por todas as usinas para aumentar a gera\u00e7\u00e3o de bioeletricidade. Eles tamb\u00e9m preveem o uso de 50% da palha deixada hoje no campo para a produ\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica. Assim, acreditam que seria poss\u00edvel atingir 90 litros de etanol por tonelada de cana (l\/TC), hoje a m\u00e9dia \u00e9 de 83 l\/TC, e utilizar apenas 4% da \u00e1rea cultivada do planeta. O cen\u00e1rio dos pesquisadores da USP \u00e9 feito sem a perspectiva da segunda gera\u00e7\u00e3o do biocombust\u00edvel, que est\u00e1 em desenvolvimento, quando, al\u00e9m do caldo da cana utilizado hoje, se pretende usar o baga\u00e7o e a palha para fazer etanol.<\/p>\n

A conta que fazem para o setor produtivo de etanol no Brasil em 2030, mantida a propor\u00e7\u00e3o de 33% de carros el\u00e9tricos (cerca de 12 milh\u00f5es de ve\u00edculos) e 67% de h\u00edbridos (20 milh\u00f5es), prev\u00ea o uso de 2 milh\u00f5es de hectares de cana para fabricar \u00e1lcool, ante os 8 milh\u00f5es atuais (metade usada para produzir etanol e a outra para fazer a\u00e7\u00facar), com a produ\u00e7\u00e3o de 16,3 bilh\u00f5es de litros, cerca de 8 bilh\u00f5es a menos que a produ\u00e7\u00e3o da safra 2010\/2011, de 25 bilh\u00f5es de litros. A \u00e1rea plantada de cana diminui porque crescer\u00e1 a efici\u00eancia na produ\u00e7\u00e3o e os carros dependentes do etanol ser\u00e3o mais eficientes. Dentro do cen\u00e1rio que descrevem, seriam produzidos 23 terawatt-hora (TWh) por ano com a queima do baga\u00e7o e da palha apenas para impulsionar os carros el\u00e9tricos do pa\u00eds. O excedente de energia el\u00e9trica, hoje comercializado, deixaria de existir.<\/p>\n

Propostas eficientes
\n<\/strong>Pacca acredita que para esse cen\u00e1rio dar certo seriam necess\u00e1rios planos de pol\u00edticas p\u00fablicas com incentivos fiscais a quem comprar carros h\u00edbridos, el\u00e9tricos ou plug in<\/em> h\u00edbridos, al\u00e9m de penalizar com taxas os ve\u00edculos que consomem muita energia. \u201cS\u00e3o pol\u00edticas para beneficiar os carros mais eficientes.\u201d Na conta de Pacca e Moreira, seriam necess\u00e1rios 66 milh\u00f5es de hectares de terra com cana em todo o mundo (em 2010 foram 23,8 milh\u00f5es) para suprir toda a frota de ve\u00edculos com etanol e eletricidade.<\/p>\n

“Os c\u00e1lculos s\u00e3o s\u00f3lidos, mas para que esse cen\u00e1rio possa ser realizado ser\u00e1 necess\u00e1rio tamb\u00e9m melhorar a produtividade do etanol por hectare combinado com a segunda gera\u00e7\u00e3o e novas variedades de cana, al\u00e9m de aumentar o n\u00famero de ve\u00edculos eficientes”, analisa o professor Lee Lynd, da Thayer School of Engineering, da Dartmouth College, dos Estados Unidos, e coordenador executivo do Global Sustainable\u00a0 Bioenergy (GSB), uma articulac\u00e3o internacional de pesquisadores em bioenergia.<\/p>\n

Menos otimistas em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 bioeletricidade est\u00e3o os pesquisadores do Laborat\u00f3rio Nacional de Ci\u00eancia e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) de Campinas (SP). Em colabora\u00e7\u00e3o com a Faculdade de Engenharia Qu\u00edmica da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), eles elaboraram o artigo \u201cSecond generation ethanol in Brazil: can it compete with electricity production?\u201d, publicado na revista cient\u00edfica Bioresource Technology<\/em> em outubro de 2011. Eles analisam a influ\u00ean-\u2028cia da segunda gera\u00e7\u00e3o na produ\u00e7\u00e3o de etanol. S\u00e3o tr\u00eas proje\u00e7\u00f5es<\/a> que incluem o uso da energia el\u00e9trica gerada na usina e as futuras tecnologias de hidr\u00f3lise da celulose e da hemicelulose, componentes do baga\u00e7o. \u201cDesenvolvemos simula\u00e7\u00f5es computacionais para acompanhar as diferentes rotas de aproveitamento da produ\u00e7\u00e3o. Fizemos planilhas que calculam os riscos e valores mais prov\u00e1veis de acontecer ou n\u00e3o\u201d, explica Antonio Bonomi, diretor de avalia\u00e7\u00e3o tecnol\u00f3gica do CTBE.<\/p>\n

Um dos cen\u00e1rios propostos pelos pesquisadores como modelo de biorrefinaria atual baseado na cana est\u00e1 a otimiza\u00e7\u00e3o da primeira gera\u00e7\u00e3o, a que se faz hoje sem o uso do baga\u00e7o para produzir \u00e1lcool. \u201cA primeira atitude seria o aproveitamento de 50% da palha. Hoje ficam no campo quase 100% de folhas durante a colheita. H\u00e1 algum tempo queimavam-se todas antes dessa etapa. Agora come\u00e7a a sobrar palha no campo. A\u00ed forma-se um colch\u00e3o, o que dificulta a m\u00e1quina [colheitadeira] a entrar no canavial. Estima-se que seja poss\u00edvel levar embora pelo menos 50%. Parte da palha precisa ficar no campo para proteger o solo da eros\u00e3o, manter a umidade e reciclar nutrientes\u201d, explica Bonomi.<\/p>\n

Al\u00e9m do uso da palha, ele prev\u00ea um aumento da produ\u00e7\u00e3o de eletricidade com a utiliza\u00e7\u00e3o de caldeiras de alta efici\u00eancia, com press\u00e3o de 90 bar, em vez das atuais de 22 bar. Isso reverteria em maior produ\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica tanto para manter a pr\u00f3pria usina como para vender o excedente para a rede. A gera\u00e7\u00e3o seria de 185 quilowatts-hora por tonelada de cana (kWh\/TC) se todas as usinas trocassem as caldeiras e usassem 50% da palha. Um aumento de 620% sobre os 30 kWh\/TC atuais. Em 2010 foram produzidos no Brasil 8.774 gigawatts-hora (GWh) com cana, segundo a Uni\u00e3o da Ind\u00fastria de Cana-de-A\u00e7\u00facar (Unica), o que representou 2% dos 509 TWh do consumo total de eletricidade no pa\u00eds. Com a otimiza\u00e7\u00e3o da primeira gera\u00e7\u00e3o, os pesquisadores preveem uma produ\u00e7\u00e3o de 89,3 litros por tonelada de cana (l\/TC).<\/p>\n

Em um segundo cen\u00e1rio os pesquisadores incorporam a segunda gera\u00e7\u00e3o. \u00c9 a hidr\u00f3lise da celulose, que representa de 40% a 60% do baga\u00e7o, material composto ainda por hemicelulose, de 20% a 40%, e lignina, de 10% a 25%. Esse procedimento, que tamb\u00e9m utiliza parte da palha da cana, far\u00e1 aumentar a produ\u00e7\u00e3o para 110,7 l\/TC. Por\u00e9m a produ\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica cai para 92,8 kWh\/TC, a metade do primeiro cen\u00e1rio. O biocombust\u00edvel \u00e9 mais rent\u00e1vel nesse caso que a eletricidade, embora nesse cen\u00e1rio o empreendimento tenha menor taxa de retorno financeiro porque o investimento cresce com a ado\u00e7\u00e3o da segunda gera\u00e7\u00e3o. “Em um estudo feito pelo nosso grupo, calculamos que os rendimentos da produ\u00e7\u00e3o da segunda gera\u00e7\u00e3o \u00e9 cerca de cinco vezes maior que o rendimento da eletricidade da cogera\u00e7\u00e3o”, diz Lynd.<\/p>\n

A estimativa do CTBE para o investimento da unidade de produ\u00e7\u00e3o de etanol de primeira e segunda gera\u00e7\u00e3o \u00e9 de US$ 329 milh\u00f5es. No primeiro cen\u00e1rio, com apenas a otimiza\u00e7\u00e3o da primeira gera\u00e7\u00e3o, o investimento \u00e9 de US$ 222 milh\u00f5es. \u201cEle pesa muito, mais que o custo de produ\u00e7\u00e3o, e deixa a taxa de retorno menor com a segunda gera\u00e7\u00e3o em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 primeira otimizada.\u201d<\/p>\n

Uma das sa\u00eddas para melhorar o retorno do usineiro e o neg\u00f3cio se tornar mais atraente \u00e9 a ado\u00e7\u00e3o da fermenta\u00e7\u00e3o das pentoses,\u00a0 um tipo de a\u00e7\u00facar produzido a partir da hemicelulose que pode tamb\u00e9m ser transformado em \u00e1lcool. Mas essa ainda n\u00e3o \u00e9 uma tecnologia comercial. \u201cQuando for poss\u00edvel utilizar a hemicelulose e outras tecnologias avan\u00e7adas de hidr\u00f3lise, a produ\u00e7\u00e3o de etanol cresceria para 131,5 l\/TC e o peso do investimento se tornaria menor com a venda de mais etanol e o custo diminuiria para o usineiro, que teria uma taxa de retorno maior\u201d, diz Bonomi. Com o uso da hemicelulose, a eletricidade gerada pelas biorrefinarias diminuiria, caindo de 185,8 kWh\/TC para 72,7 kWh\/TC. \u201cNo Brasil, os usineiros nunca deixar\u00e3o de usar parte do baga\u00e7o e da palha para gerar energia el\u00e9trica para uso pr\u00f3prio nas usinas. Essa \u00e9 a grande vantagem brasileira.\u201d, diz Bonomi.<\/p>\n

Uso da terra
\n<\/strong>Mas no exterior questiona-se o fato de o Brasil ser forte na agricultura voltada \u00e0 alimenta\u00e7\u00e3o e substituir terra boa da produ\u00e7\u00e3o de alimentos para plantio de cana. Um problema inexistente, segundo estudo do grupo liderado pelo economista Andr\u00e9 Nassar, do Instituto de Estudos do Com\u00e9rcio e Negocia\u00e7\u00f5es Internacionais (Icone), financiado pela FAPESP dentro do Programa Pesquisa em Bioenergia (Bioen). Em 2022, no cen\u00e1rio tra\u00e7ado pelo instituto<\/a>, a \u00e1rea de lavoura de cana deve ocupar de 10, 5 milh\u00f5es de hectares ante 8,1 milh\u00f5es de hectares em 2009 (veja tamb\u00e9m a proje\u00e7\u00e3o de produtividade<\/a>).<\/p>\n

O crescimento de 30% no canavial deve se dar na Regi\u00e3o Sudeste, principalmente em \u00e1reas de pastagem de cria\u00e7\u00e3o de gado bovino, e na Regi\u00e3o Centro-Oeste, onde deve substituir \u00e1reas tradicionais de plantio de gr\u00e3os e de pastos. \u201cHoje os pecuaristas produzem mais carne por hectare. Em 1996 foram produzidos 6 milh\u00f5es de toneladas de carne, em 184 milh\u00f5es de hectares. Dez anos depois, a produ\u00e7\u00e3o somou 9 milh\u00f5es de toneladas de carne em 183 milh\u00f5es de hectares. O rebanho, no per\u00edodo, saltou de 158 milh\u00f5es para 206 milh\u00f5es\u201d, explica a pesquisadora Leila Harfuch, do Icone. \u201cAs pastagens entre 2009 e 2022 devem cair cerca de 5 milh\u00f5es de hectares, acomodando parte da expans\u00e3o de gr\u00e3os e cana.\u201d<\/p>\n

A conclus\u00e3o, baseada em um modelo criado pelo instituto para oferta e demanda de produtos agr\u00edcolas e uso da terra no pa\u00eds, chamado Brazilian Land Use Model, indica que o avan\u00e7o nas \u00e1reas nativas n\u00e3o vai ocorrer por motivos de produ\u00e7\u00e3o de biocombust\u00edveis, mas por alimento. \u201cA \u00e1rea onde h\u00e1 mais competi\u00e7\u00e3o por terra e a remunera\u00e7\u00e3o \u00e9 melhor para o agricultor \u00e9 o cerrado, o que pode causar impacto nas matas nativas. Mas a intensifica\u00e7\u00e3o da agropecu\u00e1ria no futuro deve levar a uma demanda menor por \u00e1rea nova em rela\u00e7\u00e3o ao passado.\u201d<\/p>\n

Em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de etanol<\/a>, o modelo mostra uma evolu\u00e7\u00e3o de 29 bilh\u00f5es de litros, em 2009, para 53,8 bilh\u00f5es, em 2022, sem levar em conta a segunda gera\u00e7\u00e3o. \u201cN\u00f3s pressupomos que as exporta\u00e7\u00f5es para os Estados Unidos devem alcan\u00e7ar 9 bilh\u00f5es de litros por ano em 2022.\u201d A pesquisa foi realizada antes do an\u00fancio do fim da taxa\u00e7\u00e3o \u00e0 importa\u00e7\u00e3o daquele pa\u00eds anunciada em dezembro. \u201cCalculamos esse cen\u00e1rio de 9 bilh\u00f5es porque os norte-americanos ter\u00e3o que diminuir o consumo de combust\u00edveis f\u00f3sseis e consequentemente\u00a0 reduzir os gases do efeito estufa emitidos, e o etanol de cana-de-a\u00e7\u00facar brasileiro e o de milho, este produzido por eles, devem cumprir parte dessa miss\u00e3o\u201d, diz Leila.<\/p>\n

\u201cProje\u00e7\u00f5es para o potencial da energia da biomassa devem ser muito cautelosos, principalmente em um mundo motivado para a energia sustent\u00e1vel e o desenvolvimento da economia rural que os biocombust\u00edveis podem oferecer, se implementados com cuidado\u201d, completa Lynd.
\nArtigos cient\u00edficos
\n<\/strong>1. Pacca, S.; Moreira, J.R.. A biorefinery for mobility? Environmental Science & Technology<\/strong>. v. 45 (22), p. 9.498-505. on-line<\/em> em 3 de outubro de 2011.
\n2. Dias, M.O.S.; Bonomi, A. et al<\/em>. Second generation ethanol in Brazil: Can it compete with electricity production? Bioresource Technology<\/strong>. v. 102, n. 14, p. 8.964-71. out. 2011.<\/p>\n

O Projeto
\n<\/strong>Simulating land use and agriculture expansion in Brazil: food, energy, agro-industrial and environmental impacts \u2013 n\u00b0 2008\/56156-0
\nModalidade
\n<\/strong>Projeto Tem\u00e1tico
\nCo\u00ador\u00adde\u00adna\u00addor<\/strong>
\nAndr\u00e9 Nassar \u2013 Icone
\nInvestimento<\/strong>
\nR$ 67.886,54 (FAPESP)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Revista Pesquisa FAPESP, em fevereiro de 2012 Estudos revelam previs\u00f5es sobre a participa\u00e7\u00e3o do etanol na agricultura e na matriz de combust\u00edveis Marcos de Oliveira O futuro da produ\u00e7\u00e3o de…<\/p>\n","protected":false},"author":17,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[1163,1224],"tags":[1042,144,263],"class_list":["post-3518","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-clipping-cnpem","category-clipping-lnbr","tag-biorrefinarias","tag-ctbe","tag-futuro","category-1163","category-1224","description-off"],"acf":[],"yoast_head":"\nBiorrefinarias do futuro - 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