Mudança Cultural no Consumo de Energia e no tratamento do lixo

Coordenador: Prof. Jos Vicente Tavares dos Santos é(Sociologia IFCH-UFRG S) – –

Equipe de Coordena o - UFRG S:çãM nica Estr zulas UFRG Sô áM a ra Baum garten UFRG SíNorm a W rdig UFRG SüIvaldo G ehlen UFRG SPaulo Antonio Zawislak UFRG S

OBJETIVO GERAL

D es envo lver pes quis a s e a ções v is a ndo proces s os de muda nça cultura l em re la çã o a o cons umo de energ ia e a o tra ta mento do lixo .

Socia

l

Ambiental

Tecnológico

Econômico

RECOMENDAÇÕES REGULATÓRIAS QUE LEVEM EM CONSIDERAÇÃO O RECOMENDAÇÕES REGULATÓRIAS QUE LEVEM EM CONSIDERAÇÃO O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVELDESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

IMPACTOSIMPACTOS

REFERENCIAL

Cultural

Políti

co

ABORDAGEM MULTIDIMENSIONAL

Diferentes im pactos: Em prego e renda

Substitui o e integra o de tecnologiasçã çã M udan as nos m odos de produ o de produtos correntesç çã sistem as de sa deú M at rias-prim asé Desenvolvim ento de novos produtos

Diferentes atores: G overno;

Em presas

Universidades & Labs

Sociedade Civil; Consum idores

O NG s

Resultados esperados

M udan a cultural com rela o ao consum o de ç çãenergia e ao aproveitam ento do lixo, em n vel ípessoal, institucional, em presarial e societ rio. á

Novas m edia es entre universidade/sociedade e çõenriquecim ento das trocas entre popula o e çãcientistas no sentido de um desenvolvim ento cientfico, econ m ico e social m ais harm onico.í ô

Resultados esperados

Form ula o de Diretrizes para um çãM arco Regulat rio que estabele a as ó çbases para a constru o de um çãarranjo econ m ico-social sustent velô á

Nova M atriz Energ tica com o efeito édas m udan as culturaisç

NOVA MATRIZ ENERGÉTICA

E D U C A Ç Ã O

M uda nça C ultura l

no C ons umo de E nerg ia

La bora tório de

I déia s pa ra um

F uturo S us tentá vel

R edes de C ida des

P es quis a dora s pa ra a

S us tenta bilida de

C a rtog ra fia s S imbólica s

E a D pa ra P rofes s ores

do E ns ino B á s ico

C ená rios do F uturo

N ova s Tecnolog ia s ,

N ovos N eg ócios

e R eg ula çã o

O USO DO LIXO COMO ALTERNATIVA à SOCIEDADE DO DESPERDÍCIO

Lixo com o um a fonte de energia, em um a sociedade sustentavel.

M ovim ento Nacional dos Catadores deM ateriais Recicl veisá O M NCR agrega hoje centenas de organiza es e cooperativas çõ

de que s o m em bros cerca de 300.000 catadores. ã

Um a ocupa o profissional, a de "catador de m aterial recicl vel", çã áreconhecida pelo C digo Brasileiro de O cupa es sob o n m ero ó çõ ú5192.

REDE DE CIDADES-PESQUISADORAS

A ÕES LOCAIS DIRIGIDASÇÀ SUSTENTABILIDADE:

INICIA ÃO CIENT FICO-TECNOLÓGICA Ç ÍDE COM UNIDADES

OBJETIVOS

testar e dissem inar M ODELOS INOVADORES de a es educativas form ais e inform ais, çõpresenciais ou m ediadas por TIC’s (tecnologias de inform a o e com unica o)çã çã

substrato à m udan a cultural sobre decis es ç õque envolvam a sustentabilidade e, em especial, o CONSUM O DE ENERGIA.

Resultados Esperados

Desenvolvim ento s cio-cognitivo de indivduos ó íe de com unidades, com o substrato às aprendizagens oriundas da inicia o cientfico-çã ítecnolgica, im plem entada em um a escala que ópossa alicer ar a M UDAN A CULTURAL ç ÇACERCA DA ENERGIA e do tratam ento do lixo

NOVAS TECNOLOGIAS, NOVOS NEGÓCIOS & REGULAÇÃO

OBJETIVOS

Criar rede de intera o entre atores relevantes çã(universidade, em presas, sociedade civil, poder p blico,...).ú

Levantar im pactos (riscos e benefcios) cientficos, í íecon m icos, sociais, culturais, am bientais do uso de ônovas aplica es tecnolgicas (bio) para gera o de çõ ó çãenergia.

Estabelecer bases para um m arco regulat rio.ó

M udan aç Cultural

no Consum o de Energia

LIFS Laborat rio deó Id ias para um é

Futuro Sustent velá

Probabilidades de Substitui oçã

para oTransporte Individual

Extens o ãUniversit riaá

ISO 9000 de M udan a no ç

Consum o de Energia

Urbanism o Redutor

do Consum o de Energia

Uso de Energia em Institui es çõ

e no Cotidiano

Mudança Cultural no Consumo de Energia

LIFS Laboratório de

Idéias para um Futuro Sustentável

Prêmio Brasileiro

Desafios à Imaginação Científica:

Tecnologias Convergentes

Programas em Tecnologias Sociais

da EnergiaEstatuto da Energia

Prof. Dr. Jairton Dupont (Instituto de Química)Prof. Dr. Jorge Otávio Trierweiler (Engenharia Química)

Biorrefinaria:Uma ponte entre a Agricultura e a Química

Um a biorrefinaria um a ind stria que integra é úprocessos e equipam entos capazes de converter a biomassa em combustíveis, em energia e em compostos químicos de valor agregado. O conceito de biorrefinarias an logo ao conceito é áatualm ente em pregado para refinarias, as quais produzem diferentes com bustveis e produtos a partir ído petr leoó

Definição de Biorrefinaria

Comparativo simplificado entre Refinaria e Biorrefinaria

Petróleo

Combustíveis e Energia

Compostos Químicos

Biomassa

Combustíveis e Energia:_ Bioetanol,_ Biodiesel, Biogás,_ H2

_ Compostos Químicos e Química Fina_ Biopolímeros_ Alimentos

R efina ria

B io rre fina ria

Resumindo ...

BiomassaRejeitos agrícolasRejeitos industriais

PlásticosCombustíveis

CosméticosQuímica Fina

Fármacos etc.Biorrefinarias

Rentabilidade = Diversificação

As prim eiras refinarias de petr leo produziam som ente ócom bustveis. hoje em dia produzem um a am pla variedades de íprodutos (e.g. propeno, benzeno, hexano, etc)

As biorrefinarias dever o ter tb. um a am pla variedades de ãprodutos: Produtos com elevado valor agregado e baixa produ oçã O utros de elevada produ o e baixo pre o, tipicam ente çã ç

biocom bustveisí Ingredientes alim entares (biocom bustvel hum ano)í Ra es para anim ais (fra o prot ica) çõ çã é

Um a am pla variedade de produtos fundam ental para m anter a écom petividade em um m ercado turbulento

P a drã o P ropos to de P roduç ã o

Comparativo entre os dois conceitosLavouras

Atual

Proposto

Fazendas ou Cooperativas

Fluxo de Retorno de 10%

Retorno de 70%

Processamento em Grande Escala

Processamento em Pequena Escala

Vantagens oriundas da redução da escalaAgregação de valorDiversificação da Produção e diminuição da

dependência Melhora da LogísticaBaixo impacto ambientalMelhora na distribuição de renda

A bio-refinaria processa v rios tipos de lixo ao ámesmo tempo, convertendo-os em combustvel por meio íde dois processos paralelos. O combustvel ent o í é ãutilizado para alimentar um motor diesel, que faz funcionar um gerador de eletricidade.

Cientistas japoneses desenvolveram um a nova tecnologia que perm ite a produ o de um bio- leo çã óequivalente ao leo diesel a ópartir da m adeira. A grande vantagem do novo processo éque ele contnuo, m ais é ísim ples e m ais eficiente do que os processos j existentes, ápodendo ser produzido em equipam entos pequenos e at éport teis.á

Estudantes da Universidade W isconsin-M adison, Estados Unidos, descobriram uma nova forma para fabricar um combustvel lquido semelhante í íao leo diesel, a partir de carboidratos comuns, óencontrados em plantas.

No novo processo, os alcanos t o desejveis ã áseparam-se espontaneamente da gua, áeliminando a necessidade de aquecimento e destila o. O resultado a cria o de 2,2 çã é çãunidades de energia para cada unidade de energia consumida.

Segundo Estágio:Produção em Grande Escala

Unidades primárias descentralizadas e de pequena escala tais com o:

_ m ini e m icrodestilarias_ m ini e m icrogaseificadores

Unidades secundárias centralizadoras de grande escala de produ o as quais utilizariam a produ o oriunda da unidades çã çãprim rias e as especificariam e gerariam outros produtos a ápartir de rea es qu m icas m ais sofisticadas, ou seja, a çõ íbiorrefinaria na form a m ais pr xim a da escala de produ o das ó çãrefinarias atuais

Incineração e Biodigestores Alternativas Tecnológicas Viáveis

Produ o de lixo em Porto Alegre;çã“1600 toneladas por dia .”

Reaproveitam ento energ tico;éCr ditos de Carbono;éQ uest es Am bientais;õRetorno financeiro;

Poder calorfico: 1 kg Carv o = 3 kg lixo, m as sem enxofre entretanto í ãcom a possibilidade de gases t xicosó

Duas alternativas: Incinera o ou Biodigestoresçã

29

Panorama Internacional de Geração de Energia a Partir do Lixo

80% das Usinas de G era o de Energia a partir do lixo urbano se çãencontram em pa ses de 1 m undo; í º

130 m ilh es de toneladas de resduos urbanos s o tratados por ano em õ í ãcerca de 650 unidades de inc inera ç ã o com recupera o de energia çãem 35 pa ses, gerando m ais de 10.000 M W de energia el trica ou t rm ica;í é é

1996 2001: Constru o de 117 novas plantas de – çã inc inera ç ã o de res íduos urbanos com recupera o de energia;çã

- am plia o prevista de 7,8 m ilh es de toneladas a capacidade anual de çã õtratam ento de resduos urbanos.í

- destaque para pa ses em desenvolvim ento da Ásia (Cor ia do Sul, í éChina, Taiwan, M al sia e Singapura), á

30

Panorama Internacional de Geração de Energia a Partir do Lixo

31

Produ o de biog s a partir do lixo urbano;çã á

Utiliza o do biog s para acionam ento de turbinas;çã á

Gera o de energia eltrica;çã é

Venda da energia eltrica produzida (entrar num leilo é ãde energia);

Venda de Cr ditos de Carbono;é

Qu m ica do M etano (C1);í

Idéia básica: Biodigestores

Biorrefinaria para Biodiesel

Cultura de cana

Caldeiras

Usina de Biodiesel

Usina de açúcar e Destilaria

Produção de Biopolímero

Embalagem

Energia

Glicerina

Energia

Plástico

ÁlcoolCO2

Vinhaça, Composto

CO2

Cultura de soja

Cana

Álcool Anidro

Energia

Composto

Biodiesel

Bagaço

açúc

ar

Soja

Matérias-primas

ÓleoÓleo USINA BIODIESELUSINA BIODIESEL

>95%>95%

<5%<5%

SojaSoja

FareloFarelo(Proteína(Proteína))

biodieselbiodiesel

CONSUMIDORESCONSUMIDORES

ÓleoÓleoVegetaVegeta

ll

Do Grão até o consumidor (exemplo soja)

Multi-biorreator contínuo: Um desafio ainda maior A biodiversidade s tem valor real se as possibilidades de sua utiliza o na gera o ó çã çã

de processos e produtos forem conhecidas.

O conhecimento atual mostra que na natureza microrganismos apresentam vias bioqu micas que processam distintos substratos (lip dios, celuloses, outros glic dios, í í íprote nas, polifen is, molculas n o naturais obtidas por s ntese qu mica e poluentes í ó é ã í íde um modo geral) simult nea e interativamente, isto , quando em comunidades.â é

A estrat gia de isolar cada esp cie de organismos e estudar em cultura pura é é élimitada. Grande parte do potencial de aproveitamento industrial de microrganismos éperdido quando eles s o crescidos isoladamente em culturas puras (processos ãindustriais atuais) e n o em comunidades como ocorre na natureza.ã

Inexist ncia de metodologias adequadas para acessar estas comunidades êmicrobianas e identificar processos bioqu micos (e sua regula o) com potencial de í çãaplica o industrial.çã

• Entrada de inóculo nativo• Entrada de moduladores do crescimento

Saída de material identificação de substâncias

análise metagenômica

MO

AG

EM

1 2 3 4 5

Fluxo de matéria

Seções do reator com inóculo nativo

S e t o r e s a e r ó b i c o s

6 7 8

S e t o r e s a n a e r ó b i c o s

Sensores e biossensores Automação

Multi-biorreator contínuo

Benefícios de dispor de uma plataforma deste tipo

Novas enzim as e processos.

M at ria-prim a para ind stria qu m ica e farm ac utica: é ú í êcidos, lcoois, outros com postos org nicos, á á â

especialidades, etc.

Novos processos e obten o de bionergia.çã Abertura de perspectivas para obter processos e

produtos ainda n o im agin veis.ã á

UFRGS – Infra-estrutura

Pesquisadores atuando nas diversas reas apresentadasá

Forte integra o entre grupos de pesquisa tanto nacionais quanto çãinternacionais

Área dispon vel para constru o de pr dios onde ser o instaladas e í çã é ãdesenvolvidas as diversas plantas piloto que venham a ser desenvolvidas no m bito do projetoâ

Fazenda da UFRG S, onde a integra o com o cultivo pode ser efetivam ente çãtestado

CENERG Centro de Energia que est sendo constru do na UFRG S – á í

CINTEC Centro de Integra o Tecnol gica (um a nova estrutura – çã óadm inistrativa)

EMPR

ESAS

(Pet

robra

s, Bra

skem

, etc

)

Incubadora de Empresas

UFRGS e

Universidades Parceiras

Órg

ãos d

e Fo

men

to e

Regula

men

taçã

o

(ANP, F

INEP, C

NPq, etc)

CINTEC

Projeto4

Projeto1

Projeto 2

Projeto7

Projeto5

Projeto8

Projeto3

Projeto6

Projeto9

Solução / Projeto Geral focado a Inovação

Diretoria Executiva

Secretaria de Elaboração e seleção

de Projetos(ANTES) Secretaria de

Gestão de Projetos

(DURANTE)

Secretaria de Patentes, royalties e Gestão da Incubadora

(DEPOIS)

Conselho Diretor (com representantes das

empresas e universidades)

Equipe Operacional

Outras Tecnologias

Tecnologias Transversais

Meio Ambiente

Energia Renováveis

Petróleoe Gás

Comissões Temáticas