F U N D A Ç Ã O B R A S I L E I R A P A R A O D E S E N V O L V I M E N T O S U S T E N T Á V E L

Seminário “Plantando o Futuro: ReflorestamentoProdutivo, Consorciado e Includente”

Sistemas Rurais Integrados ─Alimentos e Energia

2ª Mesa

Contribuição de: Agenor O. F. Mundim

Área de Energia - FBDS

25 de abril de 2006

25 de abril de 2006

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Sistemas Rurais IntegradosAlimentos e Energia

SUMÁRIO

1. Evolução da demanda de energia no mundo- dispêndio de energia do homem primitivo- o consumo de energia per capita hoje e projeções futuras

2. A energia da biomassa: a energia solar e a fotossíntese- a transformação da biomassa para uso energético

3. O caso particular dos combustíveis líquidos para o transporte- a oferta e a demanda e a ocupação da terra- o futuro dos biocombustíveis no país e no mundo

4. A competição da produção de biocombustíveis com a produção de alimentos

5. Comentários finais

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● Homem Primitivo (Leste da África, 1 milhão de anos atrás)Sem uso de fogo e consumindo apenas a energia do alimento ingerido (2.000 kcal/dia)

● Homem Caçador (Europa, aproximadamente a 100 mil anos atrás) Dispondo de mais alimento e também queimando madeira para aquecer e cozinhar (6.000 kcal /dia)

● Homem de Agricultura Primitiva (Oriente Médio, Egito Antigo, Mesopotâmia, em 5 mil antes de Cristo)Plantando e fazendo uso da energia animal (20.000 kcal / dia)

● Homem Industrial (Inglaterra, em 1875)Dispondo da máquina a vapor (77.000 kcal / dia)

● Homem Tecnológico (Estados Unidos, em 1970, consumindo 230.000 kcal /dia)

Estágios de Desenvolvimento Humanoe Consumo de Energia

Fontes: Cook, E. in Man, Energy, Society (1976) Goldemberg, J. (1997)

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A Evolução da Demanda de Energia e da Renda per Capita no Mundo

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A Evolução da Produção e Consumo de Energia no Mundo

FONTE: Nakicenovic, Grübler e MaConald, 1998 / EMBRAPA 2005

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Energia Solar

● A energia solar é a grande fonte primária de energia renovável

● As radiações solares incidentes sobre a terra podem ser utilizadas seja diretamente em coletores e concentradores termo-solares e em células fotovoltaicas ou indiretamente pela intervenção humana sobre outros fenômenos naturais, tais como vento, ciclo hidrológico e fotossíntese

● Todas estas são fontes de energias renováveis derivadas da energia do sol

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Comparação de Áreas Agriculturáveis, no Brasil e Outros Países

°

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Processos de Conversão de Biomassa

HidrogênioBioconversãoAlgas verdes

HidrogênioReforma diretaEtanol

HidrogênioPirólise e reformaResíduos agrícolas e da indústria madeireira

MetanoDigestão anaeróbicaÁguapé, jacinto de água, etc.

MetanoDigestão anaeróbicaResíduos agrícolas, lixo urbano, etc.

BiodieselTransesterificaçãoÓleos vegetais

Lenha, chips, etc.MecânicoEucalipto e outras espécies florestais

EtanolDestilaçãoFermentado de cana de açúcar, sorgo, etc.

BagaçoMecânico Cana de açúcar

BIOCOMBUSTÍVELPROCESSOBIOMASSA OU DERIVADO

Ref.: Carvalho, J. F. – CBE 2005

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O Uso do Solo Brasileiro(851.421.153 hectares)

°

434.056.846Outros Usos

217.028.423Cidades, Lagos e Estradas

18.514.212Florestas Plantadas

217.028.423Culturas Perenes

651.085.269Culturas Anuais

12102.170.538Áreas Ainda Disponíveis para Agricultura

26221.369.450Pastagens

651.085.269Áreas Protegidas

41349.082.673Floresta Amazônica

PORCENTAGEM (%)ÁREA (HECTARE)OCUPAÇÃO

Fonte: MAPA 2004

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Áreas de Expansão para a Produção de Biocombustíveis no Brasil

Fonte: Gazzoni, D.L. / EMBRAPA

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Evolução das Áreas Ocupadas pelas Principais Culturas no Brasil

°

Fonte: IBGEArroz Café Cana de Açúcar Feijão Milho Soja Trigo

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Matriz de Combustíveis Veiculares no Brasil (2004)

°

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Expansão da Produção de Etanolno Brasil

2004 / 05

● 15 bilhões de litros de etanol são produzidos (hidratado e anidro)

● para esta produção a plantação de cana de açúcar ocupa uma área de 2,8 milhões de hectares

2015

● 26,4 bilhões de litros de etanol são previstos (22,0 para o mercado interno e 4,4 para exportação)

● a área ocupada passaria neta condição para cerca de 5,0 milhões de hectares

(Ref.: NAE 2005)

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Projeção do Consumo de Gasolina, Diesel e GNVno Brasil (2003-2020)

Fonte: MME

Área Plantada para Biodiesel B5 em 2020: 5,1 milhões de hectares

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Áreas para a Produção de BiodieselCenário Possível

(ref.: EMBRAPA)

Consumo Anual de Óleo Diesel (Ano 2003): 37 bilhões de litros

Área Plantada para (B2), 2% de Biodiesel e 98% de Óleo Diesel Convencional:

1,3 milhões de hectares de áreas plantadas (2005-08 em diante)

Área Plantada para (B5), 5% de Biodiesel e 95% de Óleo Diesel Convencional:

3 milhões de hectares de áreas plantadas (2008-13 em diante)

Área Plantada para (B100), 100% Biodiesel:

60 milhões de hectares de áreas plantadas

Espécies consideradas para esta Projeção:

► Óleo de Dendê na Região Norte

► Óleo de Mamona na Região Nordeste

► Óleo de Soja na Região Sul-Sudeste-Centro-Oeste

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Algumas Espécies Promissoras para a Produção de Biodiesel no Brasil

Mamona 1.200 litros/ha/ano

Dendê 5.950 litros/ha/ano

Macaúba 4.000 litros/ha/ano

Babaçú 1.600 litros/ha/ano

Soja 400 litros/ha/ano

Fonte:EMBRAPA

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Arco de Desmatamento Uma Opção para a Produção de Oleaginosas pelo

Aproveitamento de Áreas Degradadas

Dematamento 2002/2003

Dematamento até 2002

Área Total Desmatada na Amazônia Legal: aprox. 65 Milhões de hectares

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Produção de Hidrogênio:Matérias Primas e Processos Alternativos

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3

Os processos de produção de 4, 5, 6 e 7 são sustentáveis, pois usam insumos químicos e energéticos renováveis.

Já 1, 2 e 3 usam recursos fósseis, não-renováveis.

Fonte: Hydro

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Contato

Agenor O. F. MundimCoordenador de Projetos — Energia

amundim@fbds.org.br

Fundação Brasileira para o Desenvolvimento Sustentável-FBDSRua Eng. Álvaro Niemeyer, 76 – São Conrado

22610-180 Rio de Janeiro – RJTel: (21) 3322-4520 – Fax: (21) 3322-5903

www.fbds.org.br

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Transição de Sistemas de EnergiaSólido, Líquido e Gasoso

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Estimativa da Evolução das Áreas de Oleaginosas para a Produção de Biodiesel

°

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A Evolução da Economia do Hidrogênio vista dos Estados Unidos

No caso do Brasil, a transição para uma futura Economia do Hidrogênio jáé feita através do veículos flex-fuel e por meio da introdução do biodiesel

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A Integração das Unidades Industriais de Produção de Alcool e Biodiesel poderá ser excelente

opção para o Brasil

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Estimativa do Potencial de Produção Mundial de Biocombustíveis a Longo Prazo (2050-2100)

Valores em Mtep/ano

Fonte: LAMNET/ETA/WIP/EUBIA

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Ecossistemas Brasileiros: Áreas Originais, Coberturas Atuais e Unidades de Conservação

°

Fonte: IBGE

0,5771,76Pantanal

0,271,982,02Campos do Sul

0,69329,92Caatinga

0,72713,04Mata Atlantica

1,712023,92Cerrado

4,838549,29Amazônia

Áreas Protegidas

(% do Original)

Cobertura Atual

(% do Original)

Área Original

(% do País)

Ecossistema

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Uso da Terra e Produção de Óleos VegetaisBrasil e Outros Países

°

17.12318,05,523,9329Malásia

3.8000,5933,982,5350Alemanha

15.5140,2219,132959.170USA

7.4010,96,961868.500Brasil

Produção de Óleo

Vegetal

(Tx1.000)

Culturas Permanentes

(%)

Culturas de

Ciclo Curto

(%)

População

(Milhões)

Área

(Km2

x1.000)

País

Fonte: IBGE

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Fotossíntese

● A energia solar captada pelas plantas é transformada em tecidos vegetais, por meio da fotossíntese (6co2 + 12h2o + λν → c6h12o6 + 6o2 + 6h2o).

● Os principais compostos orgânicos sintetizados nas plantas são essencialmente glucídeos (c6h12o6), com poder calorífico da ordem de 3.600 kcal/kg (massa seca), armazenados basicamente sob a forma de polímeros naturais, como a celulose, as hemiceluloses e a lignina.

● Esses compostos podem ser convertidos em combustíveis sólidos, líquidos e gasosos, mediante processamento mecânico, pirólise, hidrólise, fermentação, etc.

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Brasil ─ Condições Naturais Privilegiadas para a Produção de Biocombustíveis

-30°

Fonte: OilWorld 2004