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Biocombustíveis: Estado da Arte e Inovação TecnológicaBiocombustíveis: Estado da Arte e Inovação Tecnológica

Centro de Pesquisas e Desenvolvimento - CENPES

3º Congresso Internacional de Bioenergia

Pinhais/PR, junho de 2008

Alan Alan KardecKardecAssessor da Presidência da Assessor da Presidência da PetrobrasPetrobras para para biocombustbiocombustíí[email protected]@petrobras.com.br

Alberto Oliveira Fontes JuniorAlberto Oliveira Fontes JuniorCoordenador do Programa TecnolCoordenador do Programa Tecnolóógico de gico de Energias RenovEnergias Renovááveis PETRveis PETRÓÓLEO BRASILEIRO LEO BRASILEIRO S.A. S.A. –– PETROBRAS / CENPESPETROBRAS / [email protected]@petrobras.com.br

A PETROBRAS EM 2007

- Valor de mercado: R$ 430,0 bilhões

-Receita Operacional Líquida: R$ 170,6 bilhões

- Lucro Líquido: R$ 21,5 bilhões

- Investimentos Diretos: R$ 45,3 bilhões

- Acionistas: 272.952

- Empregados: 68.931

- Reservas provadas: 11.704 bilhões boe (SEC)

- Plataformas de produção: 109 (77 fixas - 32 flutuantes)

-Poços Produtores: 12.935 (738 marítimos)

-Produção diária: 1.918 mil barris por dia - bpd de petróleo e LGN

382 mil barris de gás natural

-15 Refinarias

-Rendimento: 1.965 mil barris por dia- Frota de navios : 153 (54 próprios)- Postos de serviços: 5.973- Fertilizantes: 3 fábricas

235 mil toneladas de amônia 700 mil toneladas de uréia

- Dutos: 23.142 km

Houston

Colombia

Argentina

Angola

Reino Unido

EUA

BRASIL

BolíviaRio de Janeiro

Nigeria

Venezuela

EquadorPeru

Mexico

Tanzânia

Irã

Nova Iorque

Tóquio

Beijing

Cingapura

Libia

Moçambique

Uruguai

Turquia

Áreas Foco:

• Refino:

• Adicionar valor às exportações de óleo pesado brasi leiro

• E&P: Oeste da África (Nigéria, Angola) e Golfo do M éxico:

• Aplicar tecnologias de E&P em águas profundas e ultraprofundas com vantagem competitiva

• América Latina:

• Liderança como empresa integrada de energia

Senegal

Jordânia

Paquistão

India

Portugal

Paraguai

Okinawa

PETROBRAS EM 27 PAÍSES

TradingExploração e Produção

Sede

RefinoEscritório de Representação

US$ 112,4 bilhões

E&P - 58% US$ 65,1 biRefino, Transporte e Comercialização - 26% US$ 29,6 bi

Gás&Energia - 6% US$ 4,3 bi

Petroquímica - 4% US$6,7 bi

Distribuição - 2% US $2,6 bi

Biocombustível - 1% US$ 1,5 bi

Corporativo - 2% US$2,5 bi

INVESTIMENTOS PETROBRAS2008-2012

Relação de investimentos:Brasil – 87%Exterior – 13%

RentabilidadeRentabilidade

Crescerprodução e reserva de

petróleo e gás, de forma

sustentável, e ser

reconhecida pelaexcelência naatuação em E&P

Expandir a atuação

integrada emrefino,

comercialização, logística e

distribuição com foco na Bacia do

Atlântico

Desenvolver e liderar o mercadobrasileiro de gásnatural e atuar de forma integradanos mercados de gás e energia

elétrica com focona América do

Sul

Ampliar a atuaçãoem petroquímicano Brasil e naAmérica do Sul,

de forma integrada com osdemais negócios

do SistemaPETROBRAS

Atuar, globalmente, na comercialização

e logística de biocombustíveis,

liderando a produção nacionalde biodiesel e ampliando a

participação no negócio de etanol

Ampliar a atuação nos mercados-alvo de petróleo, derivados, petroquímico, gás e energia, biocombustíveis e distribuição, sendo referência mundial

como uma empresa integrada de energia

Estratégia Corporativa

CrescimentoCrescimento

IntegradoIntegrado

Gás & EnergiaE&P Downstream (RTC) Distribuição Petroquímica Biocombustíveis

Excelência operacional, em gestão, recursos humanos e tecnologia

Comprometimento com o desenvolvimento sustentávelResponsabilidadeResponsabilidade

Social e Social e AmbientalAmbiental

Petrobras

Fonte: Environmental Protection Agency – EPA.

Biocombustíveis - MotivaçõesBiocombustíveis - Motivações

� Aquecimento Global, Protocolode Kyoto

� Altos Preços do Petróleo

� Reduzir Dependência deImportação de Petróleo

� Inclusão Social

Com base: Biofuels in European Union: a Vision for 2030 and BeyondBiofuels Research Advisory Council - EC

2005

2010

2020

2050

1ª geração: Biodiesel, Etanol, ETBE

2ª geração : Etanol, Diesel Sintético,Gás Natural de Síntese

Biorrefinarias integradas

Biocombustíveis – Tendências InternacionaisBiocombustíveis – Tendências Internacionais

Biocombustíveis de 1ª Geração

Síntese químicaBioetanolBio-ETBE

Digestão anaeróbiaBiomassa Biogás

TransesterificaçãoResíduos e óleo de frituraBiodiesel

Extração e transesterificação

OleaginosasBiodiesel

ExtraçãoOleaginosasÓleo Vegetal

Hidrólise e fermentaçãoMilho, cana-de-açúcar, beterraba

Bioetanol

ProcessoMatéria-primaTipo


1a Geração: Baixa complexidade tecnológica

Predominância de matéria-prima cultivada

Potencial de substituição dos combustíveis fosseis – 5 a 10%


Biocombustíveis de 2ª Geração

Gaseificação e síntese ou processo biológico

Material lignocelulósico

Biohidrogênio

Gaseificação e sínteseMaterial lignocelulósico

Biogás

Hidrogenação (refino)Óleos vegetais e gordura animal

Biodiesel

Gaseificação e sínteseMaterial lignocelulósico

Biocombustíveis sintéticos (BTL)

Hidrólise e fermentação avançada

Material lignocelulósico

Bioetanol

ProcessoMatéria-primaTipo


2a Geração: Alta complexidade tecnológica

Predominância de rejeitos como matéria-prima


Viabilidade Econômica dos Biocombustíveis

0102030405060

20 30 40 50 60 70 80

Preço do Petróleo, US$/bbl

Pot

enci

al d

e S

ubst

. %

Caso base

Com base na previsão do mercado de combustíveis para transportes em 2020Fonte: McKinsey


Plataforma Açúcar

• Hidrólise

• Produtos de lignina

Plataforma

Termoquímica

• Pirólise

• Gaseificação

Biomassa

• Resíduos de colheitas

• Culturas Energéticas

Produtos

• Combustíveis

• Produtos Químicos

• Materiais

• Energia

Intermediários

Açúcares & Lignina

Craqueamento Catalítico

Reforma a Vapor

Hidrotratamento

Plataforma

Oleoquímica

• Transesterificação

• Conversão química

• Conversão bioquímica

Intermediários

Líquidos & Gases

Biorefinaria – Conceitos e TecnologiasBiorefinaria – Conceitos e Tecnologias

Curva de Aprendizagem do Etanol no Brasil – Exemplo para o Biodiesel

100

1000

1 10 100 1000

ethanol cumulative consumption (in million cubic meters)

(US$/m3)

200

300

400

500

600700800900

Consumo Acumulado de Etanol (Consumo Acumulado de Etanol (milhõesmilhões mm³³))

FONTE: COPERSUCAR - 1998

Cu

s to

Cu

s to

de de

pro

du

pro

du ç

ç ãoão

1980

1998

≅≅≅≅ US$ 32 / bbl

≅≅≅≅ US$ 105 / bbl


2008

≅≅≅≅ US$ 38 / bbl

FONTE: Petrobras - 2008

Investimentos 2008-2012 Meta 2012

Plantas de Biodiesel Produção de Biodiesel 938.000 m 3/ano

H-Bio Processamento de Óleo Vegetal

1.050.000 m3/ano

Energia Eólica

Energia Solar Energia Elétrica – Capacidade Instalada365 MW

ÁlcooldutosEthanol Exportation 4,76 million m 3/year

Navios para Álcool

Outras Energias Renováveis

2008 a 2012 – Invest. em Biocomb. US$ 1,50 bilhão (Neg ócios)

2008 a 2012 – Invest. em Biocomb. US$ 0,60 bilhão (P&D )

Posicionamento Estratégico da PetrobrasPosicionamento Estratégico da Petrobras

projetos P&D

� 2006 – 2010

�Demonstração de tecnologias de biocombustíveis de biomassa cultivada: biodiesel e H-BIO

� Desenvolvimento de tecnologias de 2a. geração a partir de rejeitos

� 2011 – 2015

�Demonstração de tecnologias de biocombustíveis de 2a geração a partir de rejeitos: bioetanol e biocombustíveis sintéticos

�Aplicação do conceito de biorrefinaria

Posicionamento Estratégico - TecnologiaPosicionamento Estratégico - Tecnologia

� HBIO(Hidrogenação de óleo Vegetal/animal)

� Biodiesel

� Bioetanol (2ageração)

• Etanol de Lignocelulose

• Etanol de Torta de Mamona

� Combustíveis Sintéticos (BTL)

Biocombustíveis – Desenvolvimento TecnológicoBiocombustíveis – Desenvolvimento Tecnológico

OIL

FCC

DIESEL DD

DIESEL COKE

DIESEL FCC

Existing HDT

OTHER FRACTIONS OF

DIESEL

DIESELGas-oil

VacuumResidue

VEGETABLE

OIL

Process HBIO

ATMOSPHERIC DISTILLATION

VACUUMDISTILLATION

DELAYED COKING

atmosphericresidue

Rotas Tecnológicas PetrobrasH-BIO

Rotas Tecnológicas PetrobrasH-BIO

Plantação

ÓleoVegetal

GlicerinaFertilizantes

Alimentação Animal

Grãos

GlicerinaFertilizantes

Alimentação Animal

Extração

Sementes+

Álcool+

CatalisadorGrãos

Transesterificação

Transest. In situ

10,000 t/ano

6,000 t/ano

RotaGrão

RotaÓleo

Aplicação Industrial em 2008

Rotas Tecnológicas PetrobrasBiodiesel

Rotas Tecnológicas PetrobrasBiodiesel

Óleo Vegetal+

Álcool +

Catalisador

� Rejeitos representaram 50% da safra de 2007

� Etanol� Produção 2007: 22 bilhões L/ano

� Aproveitamento do bagaço excedente: 4,5 bilhões L/ano

� Aproveitamento da palha: 13,8 bilhões L/ano

Potencial de Utilização no Brasil

Rotas Tecnológicas PetrobrasEtanol Lignocelulósico

Rotas Tecnológicas PetrobrasEtanol Lignocelulósico

BiomassGasification

Fischer TropschSynthesis

ProductUpgrade

Unit

Syngas

ParaffinSynthetic Petroleum

Diesel – 75% Nafta – 20%LPG – 5%

Biomass

AlcoholSynthesis

ProductUpgrade

Unit

MethanolPropanolButanol

Ethanol

LinearAlcohol

Rotas Termoquímicas

Rotas Tecnológicas PetrobrasCombustíveis Sintéticos

Rotas Tecnológicas PetrobrasCombustíveis Sintéticos

heavy residue

biomassresidue

coal

Gasification

natural gas Reforming

O2

airAir

separationunit

O2

synthesis gas

synthesis gas & waste heat

Fischer-Tropsch

waxy synthetic crude

residue

ProductUpgrade

tail gas & waste heat

naphtha

diesel

paraffin

lubricants

Fertilizerammonia

urea

sequestered CO 2

electricity generation

heavy residueheavy residue

biomassresidue

coal

Gasification

natural gas Reforming

O2

airAir

separationunit

O2

synthesis gas


Fischer-Tropsch

waxy synthetic crude

residue

ProductUpgrade


naphtha

diesel

paraffin

lubricants

Fertilizerammonia

urea

sequestered CO 2


biomassresiduebiomassresidue

coalcoal

GasificationGasification

natural gas Reformingnatural gasnatural gas ReformingReforming

O2O2

airAir

separationunit

O2O2

synthesis gas


Fischer-Tropsch

waxy synthetic crudewaxy synthetic crude

residue

ProductUpgradeProductUpgrade


naphtha

diesel

paraffin

lubricants

Fertilizerammonia

ureaFertilizerammonia

urea

sequestered CO 2


XTL (BTL, CTL, GTL)XTL (BTL, CTL, GTL)

Fischer-Tropschor Alcohol Sint.

Product Upgrade

Methanol

Ethanol

Purification• Enhanced oil recovered• Geological Storage • Products

Obrigado!Alberto Oliveira Fontes Junior

[email protected]

Alan Alan [email protected]@petrobras.com.br

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