pinhão manso

4º Congresso Internacional de BioenergiaCongresso Brasileiro de Geração Distribuída e Energias Renováveis

Projeto Paraná Biodiesel

Pinhão Manso

Soja Canola Girassol

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PR-BIOENERGIA

O início: Decreto 2101/2003 criando o Programa Paranaense de Bioenergia, sob gestão da Secretaria de Agricultura e do Abastecimento e Secretaria de Ciência e Tecnologia e Ensino Superior e subordinado a este foi criado o Projeto Paraná Biodiesel.

Objetivo: “Gerir e fomentar ações de pesquisa, desenvolvimento, aplicações e uso de biomassa no território paranaense, bem como implantar no Estado do Paraná o biodiesel, como um biocombustível adicional à matriz energética”.

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O DESAFIO:

Desenvolvimento e implementação de um modelo de pequeno porte para produção de biodiesel que tenha o pequeno produtor rural como participante e beneficiário dessa nova perspectiva energética.

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Motivadores para a COPEL: • Excelente oportunidade para participar iniciar os

estudos e pesquisas sobre um novo segmento energético de importância estratégica;

• Alta densidade sócio-econômica do projeto com grande potencial de promover sinergia com o agro-negócio, importante segmento da sociedade paranaense.

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Início dos trabalhos em meados de 2007 com a criação de um GT de especialistas paranaenses em biodiesel: Seab, Tecpar, Lactec, Iapar, Seti, UFPR, UTFPR, Emater e Copel.

Objetivo: com o objetivo de definir as especificações de uma planta de pequeno porte para produção de biodiesel através da transesterificação.

E o resultado?

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Resultado atingido porém:

• Primeiras dificuldades em relação a uma planta de pequeno porte: falta de escala;

• Dos iniciais 1.000l/dia decidiu-se expandir as análises para 3.000l/dia

• Excesso de água glicerinosa no mercado;

• Elevado custo para concentração da glicerina frente ao porte do projeto; e

• Potencial problema ambiental à vista nesta escala.

PRIMEIRAS DÚVIDAS QUANTO À VIABILIDADE E SUSTENTAÇÃO ECONÔMICA DO PROJETO.

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DÚVIDAS:

Qual seria o arranjo para o negócio?

Qual seria o papel da Copel no negócio? Qual seria o papel dos pequenos produtores rurais?

Qual seria o tipo de relação entre a Copel e os pequenos produtores rurais neste negócio?

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Principais Matérias-Primas do Biodiesel

Pinhão Manso

MamonaNabo

ForrageiroÓleo

FrituraSoja

Amendoim Algodão Girassol Macaúba Gordura Animal

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Qual seria a oleaginosa a ser utilizada no processo de produção do biodiesel:Soja, mamona, crambe, pinhão manso, girassol, amendoin, etc.TEOR DE ÓLEO NO GRÃO (%)

ESPÉCIE Produtividade média (Kg/ha)

Teor médio de óleo (%)

Produtividade média de óleo

(Kg/ha) Amendoin 2500 48 864

Canola/Colza 2000 43 860 Girassol 1700 42 714 Mamona 1800 48 828

Nabo forrageiro 1000 36 580 Soja 3000 19 570

Fonte: IAPAR (Yamaoka)

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RESPOSTA: soja, apesar do baixo teor de óleo no grão.

• Tradição no plantio;• Variedades disponíveis;• Plantio, armazenamento e colheita bem definidos;• Mercado bem estabelecido;• Mais de 99% da produção paranaense de

oleaginosas no Paraná é soja.Etc.

Projeto deverá ser capaz de processar outras oleaginosas.

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Extração do óleo: A idéia vigente era de extração na propriedade rural, através de micro-extratoras.

Solução adequada?

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As extratoras analisadas e testadas na ocasião acusaram baixíssima eficiência de extração do óleo: dos 19% do óleo cerca de 12% ficavam na torta e 7% eram extraídos.

Extração química (solvente) muito cara para este porte de projeto.

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CONCLUSÃO: extração mecânica, de porte médio, centralizada no local do empreendimento. Dos 19 a 20% de óleo no grão, no máximo 7% permaneceriam na torta de soja. Agricultores entregam sua soja para extração no local da fábrica de biodiesel

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Ano de 2008: mercado de soja disparou.

Situação que já era crítica inviabilizou a pequena fábrica de biodiesel

O que fazer?

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Agregar mais valor à cadeia de produtos derivados da soja: VERTICALIZAÇÃO como possibilidade.

• Extração do óleo;• Fabricação do biodiesel;• Lecitina;• Glicerina;• Ração animal;• Carnes;• Leite e derivados.

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O estudo se complica e começa a ir muito além da demanda original.

Necessidade de obtenção de características, preços, produtividade, formulações de rações, etc: conversas com fabricantes de equipamentos para ração animal, alimentos humanos, biodiesel, caldeiras, etc.

VERTICALIZAÇÃO APRESENTAVA-SE COMO ÚNICA ALTERNATIVA.

A ESTRUTURA DO PROJETO

OLEAGINOSAS(PRODUTORES)

UNIDADE DE DEGOMAGEM E

UNIDADE DE TRATAMENTO DO

ÓLEO

ÓLE

O

TR

ATA

DO

LECITINA(MERCADO)

UNIDADE DE CONCENTRAÇÃO

DA GLICERINA

GLI

CER

INA

CO

NC

EN

TR

AD

A(M

ER

CA

DO

)

Moega

Armazenagem e secagem dos

Grãos

Silo Pulmão Milho

MILHO

Transporte dos Grãos

UNIDADE FABRICAÇÃO DE RAÇÕES

ANIMAIS

RAÇÕES(PRODUTORES)

Recepção dos Grãos

ÁGUAGLICERINOSA

BIODIESEL(PRODUTORES)

UNIDADE DE FABRICAÇÃO DE

BIODIESEL

TA

NC

AG

EMCOPEL

Pontos de abasteci-

mento biodiesel

UNIDADE DE ESMAGAMENTO

DE GRÃOS

ÓLE

O

BR

UTO

TORTA

Silo Pulmão

Soja

SOJA

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PR-BIOENERGIA

Decisão pela necessidade de desenvolvimento de modelo econômico-financeiro deste processo verticalizado.

Necessidade de conhecimento mais detalhado da lógica de funcionamento do mercado de soja e seus derivados.

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Necessidade de se construir detalhadamente o balanço de massa de todos os processos:

• limpeza, armazenamento e secagem de grãos;• extração do óleo;• produção do biodiesel (transesterificação e

posteriormente esterificação);• fabricação de ração animal; e• destilação da glicerina.

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A PARTIR DO ÓLEO DE SOJA - MÉTODO TRANSESTERIFICAÇÃO

VOLUME DESEJ ADO DE BIODIESEL 5.000,00 LITROS

MASSA DE BIODIESEL CORRESPONDENTE 4.445,00 kg

MASSA DE SOJ A NECESSÁRIA 35.444,92 kg de soja c/ Umidade 14,00%Impurezas 2,00%

PRODUTIVIDADE DA SOJ A 3.000,00 kg/ha % Óleo 18,00%Proteína 35,52%

ÁREA NECESSÁRIA PARA A SOJ A 11,81 ha

MASSA DE TORTA PRODUZIDA 29.743,14 kg

MASSA DE MILHO - FÁBRICA DE RAÇÃO 89.229,42 kg de milho c/ Umidade 12,50%Impurezas 2,00%

PRODUTIVIDADE DO MILHO 1.500 kg/ha % Óleo 4,76%Proteína 10,64%

ÁREA NECESSÁRIA PARA O MILHO 59,49 ha

RAÇÃO 119.236,30 kg Umidade 12,47%

ÓLEO DE SOJ A DEGOMADO NEUTRO 4.545,72 kg

GLICERINA LOIRA 544,22 kg Pureza 85,1%

LECITINA PRODUZIDA 152,52 kg

FRANGO PRODUZIDO PARA CADA 66.242,39 kg5000 LITROS DE BIODIESEL PRODUZIDO

TOTAL DE EFLUENTES P/ TRATAMENTO 2.976,30 litros

BALANÇO DE MASSA DO PROCESSO PRODUTIVO DE BIODIESEL

SOJA

MILHO

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A PARTIR DO ÓLEO DE SOJA - MÉTODO ESTERIFICAÇÃO

VOLUME DESEJ ADO DE BIODIESEL 5.000,00 LITROS

MASSA DE BIODIESEL CORRESPONDENTE 4.445,00 kg

MASSA DE SOJ A NECESSÁRIA 34.158,90 kg de soja c/ Umidade 14,00%Impurezas 2,00%

PRODUTIVIDADE DA SOJ A 3.000,00 kg/ha % Óleo 18,00%Proteína 35,52%

ÁREA NECESSÁRIA PARA A SOJ A 11,39 ha

MASSA DE TORTA PRODUZIDA 28.684,34 kg

MASSA DE MILHO - FÁBRICA DE RAÇÃO 86.053,01 kg de milho c/ Umidade 12,50%Impurezas 2,00%

PRODUTIVIDADE DO MILHO 1.500 kg/ha % Óleo 4,76%Proteína 10,64%

ÁREA NECESSÁRIA PARA O MILHO 57,37 ha

RAÇÃO 114.994,06 kg Umidade 12,47%

ÓLEO DE SOJ A DEGOMADO NEUTRO 5.385,01 kg

GLICERINA FARMACÊUTICA 455,82 kg Pureza 99,9%

LECITINA PRODUZIDA 152,52 kg

FRANGO PRODUZIDO PARA CADA 63.885,59 kg5000 LITROS DE BIODIESEL PRODUZIDO

TOTAL DE EFLUENTES P/ TRATAMENTO 0,00 litros

BALANÇO DE MASSA DO PROCESSO PRODUTIVO DE BIODIESEL

SOJA

MILHO

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CONCLUSÃO: simulações mostraram o projeto verticalizado no limiar da viabilidade econômico-financeira para capacidade mínima de 5.000l/dia.

PR-BIOENERGIA

A ESTRUTURA DO PROJETO

OLEAGINOSAS(PRODUTORES)

UNIDADE DE DEGOMAGEM E

UNIDADE DE TRATAMENTO DO

ÓLEO

ÓLE

O

TR

ATA

DO

LECITINA(MERCADO)

UNIDADE DE CONCENTRAÇÃO

DA GLICERINA

GLI

CER

INA

CO

NC

EN

TR

AD

A(M

ER

CA

DO

)

Moega

Armazenagem e secagem dos

Grãos

Silo Pulmão Milho

MILHO

Transporte dos Grãos

UNIDADE FABRICAÇÃO DE RAÇÕES

ANIMAIS

RAÇÕES(PRODUTORES)

Recepção dos Grãos

ÁGUAGLICERINOSA

BIODIESEL(PRODUTORES)

UNIDADE DE FABRICAÇÃO DE

BIODIESEL

TA

NC

AG

EM

5.000 L/DIACOPEL

Pontos de abasteci-

mento biodiesel

UNIDADE DE ESMAGAMENTO

DE GRÃOS

ÓLE

O

BR

UTO

TORTA

Silo Pulmão

Soja

SOJA

120 TONELADAS/DIA

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Dúvidas quanto à capacidade de absorção da produção Dúvidas quanto à capacidade de absorção da produção pelas estruturas de pequenos produtores rurais da região pelas estruturas de pequenos produtores rurais da região escolhida para sediar o projeto (Sudoeste do Paraná).escolhida para sediar o projeto (Sudoeste do Paraná).

IPARDES: elaboração de estudo de levantamento socio-IPARDES: elaboração de estudo de levantamento socio-econômico dos pequenos produtores da região Sudoeste econômico dos pequenos produtores da região Sudoeste para de consumos dos produtos do empreendimento e para de consumos dos produtos do empreendimento e para fins de suas participações em empreendimento desta para fins de suas participações em empreendimento desta natureza.natureza.

A resposta foi positiva tanto para consumo do A resposta foi positiva tanto para consumo do biodiesel quanto para consumo da ração animal a biodiesel quanto para consumo da ração animal a ser produzida.ser produzida.

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50kmSão Jorge

D’Oeste

Região a Ser Atendida

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Quantidade de variáveis e de incertezas muito grande: projeto de características de arranjo produtivo e porte inéditos e com informações restritas;

• Risco de insucesso elevado e com possibilidades muito restritas;

• Se buscaria todas as formas de viabilidade econômico-financeira; mas

• Este primeiro empreendimento não poderia ser comercial e sim um projeto de P&D+I.

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Apesar do seu pequeno porte do projeto:

• Há necessidade de atuação em diversos segmentos não dominados pela Copel: agricultura, produção e armazenamento de grãos, comercialização de biodiesel e ração, etc.;

• Necessidade de adequada organização e estruturação dos produtores rurais;

• Requisitos de logística do empreendimento muito distintos daqueles em que a Copel atua;

• O projeto tornou-se complexo em sua concepção;

• Estudos adicionais mostraram ser fundamental para o projeto a isenção tributária;

Dentre outros aspectos.

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Para ter viabilidade o projeto somente poderia ser desenvolvido com o apoio da Copel, porém liderado por uma estrutura organizada de agricultores, como uma cooperativa, para autoconsumo de biodiesel e ração, de forma a usufruir dos benefícios do ato cooperativo.

A Copel não poderia participar do negócio.

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Necessidades adicionais:

• Combinar com as cooperativas da região para propor parceria / estruturação do empreendimento;

• Discussão com a Agência Nacional do Petróleo - ANP

sobre os requisitos necessários à viabilização do auto-consumo.

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Cooperativa Âncora

SISCLAFCOASUL

CLAFs

COOPAFI

Cooperativas

de Crédito

Associações

Produtores

Estrutura Âncora e Apoio Regional

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AGRICULTURA FAMILIAR

COOPERATIVA(S)COOPERATIVA(S)

RaçãoBiodiesel

RaçãoBiodiesel

RaçãoBiodiesel

Frango, suínos e leite, outros.

Grãos:Soja, Milho,

Grãos:Soja, Milho,

TransporteTransporte

Soja Milho

Armazenagem

Soja Milho

Armazenagem

Fábrica Ração

Fábrica Biodiesel

Energia Elétrica

Mercado(Comercialização)

Carne de frango, suína, leite e derivados,

glicerina, óleo degomado,

lecitina, outros.Mercado

Óleo Diesel, Metanol, Ácidos, Catalisadores

Farelo, Sorgo, Trigo, Pré-Mix, outros.

Energia Elétrica, Água e Lenha

MercadoÓleo Diesel, Metanol, Ácidos, Catalisadores

Farelo, Sorgo, Trigo, Pré-Mix, outros.

Energia Elétrica, Água e Lenha

TransporteTransporte

PR

475

Fábrica de Ração

Usina de Biodiesel

Moega

Recepção

Silos

Leiaute Preliminar do Empreendimento

33Fonte: PEREIRA, 2009

Biodiesel16%

Ração84%

Participação do biodiesel no faturamento totaldo projeto (em %)

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Participação do biodiesel no faturamentototal negócio de carnes, leite e derivados (em %)

Fonte: PEREIRA, 2009

Carne Aves / Ração

90%

Biodiesel10%

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ProjetoParaná

Biodiesel

SISCLAFCooperativas

Parceiros

O envolvimento de outras instituições e seus papéis: Tecpar, Seab, Iapar, Copel, Emater, Cooperativas e prefeitura de São Jorge D’Oeste.A transformação do projeto em um plano de desenvolvimento da micro-região.

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Outros desenvolvimentos adicionais complementares:

• Melhoria da eficiência na extração do óleo;

• Pesquisa de outras oleaginosas para o projeto;

• Melhorias do plantel da agricultura familiar;

• Processos e rotas alternativas para melhoria da eficiência inicial

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Riscos ainda são grandes:

• Assistência aos agricultores;

• Administração do empreendimento e a necessidade de formação e treinamento da equipe da cooperativa (SISCLAF);

• Capital de giro;treinamento dos cooperados;

• O uso do biodiesel e os eventuais problemas técnicos decorrentes;

• Coleta dados completos para gestão mais eficiente.

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A necessidade de aperfeiçoamento do modelo econômico-financeiro para torná-lo mais amplo e a validação dos balanços de massa dos processos para fins de avaliações futuras mais consistentes.

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O que a Copel espera disso tudo:

• Que o projeto tenha sucesso;

• Ter condições de replicação do projeto;

• Fortalecimento da economia paranaense;

• Futuros empreendimentos de porte e avaliação da possibilidade de entrada da Copel neste mercado.

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Contatos

• Antonio Luiz Soares, Engenheiro Mecânico alsoares@copel.com

• Francisco J. A. de Oliveira, Engenheiro Eletricista, Mestre chico@copel.com

• Noel Massinhan Levy, Químico, Doutornoel@copel.com

• Richardson de Souza, Engenheiro Agrônomorichards@pr.gov.br

• Thulio Cícero Guimarães Pereira, Bach. Ciências Contábeis, Doutorthulio.pereira@copel.com

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