2015
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Editorial
A boa opção da biomassa para energia
A
Sumário / Summary
crise energética que paira sobre o Brasil, provocada sobretudo pelo colapso na captação de água, confirma a necessidade crescente de voltar os olhos para as energias alternativas. O uso da biomassa para geração de energia surge como um grande potencial de incremento no Brasil, sobretudo pela grande oferta de resíduos agrícolas e florestais. Somente no último ano foram produzidos 20 mil gigawatts/hora (GWh) de energia elétrica proveniente da fonte biomassa. Essa quantidade seria capaz de abastecer 11 milhões de residências ou o equivalente a 52% da energia que será produzida por Belo Monte, a partir de 2019. Além disso, sem o uso da biomassa na matriz elétrica brasi-
leira, o nível de emissões de CO² na atmosfera seria 24% maior. No caso específico da cana, o pleno uso energético da sua biomassa (bagaço e palha) para bioeletricidade, poderia gerar 20 mil MW médios até 2023, o que corresponde à energia produzida por duas usinas Itaipu. As condições de clima e solo favoráveis do Brasil permitem expandir este potencial, com a oferta crescente de matéria prima para utilização como fonte de geração de energia. Não só os resíduos agrícolas, mas também florestal podem ser melhor aproveitados para este fim. Além da geração de energia na forma direta de queima, tanto para energia elétrica como calor, os resíduos de biomassa podem virar produtos de maior valor agregado
para o mesmo fim, como briquete e pellets. Estes produtos encontram mercado tanto no Brasil como para exportação. Nas páginas que seguem procuramos apresentar uma serie de artigos e resenhas estatísticas, mostrando o potencial atual e perspectivas das principais culturas responsáveis pela oferta de biomassa par energia no País. Além disso elaboramos um guia com informações úteis sobre fabricantes de maquinas, equipamentos e sistema de logística a serem utilizados no processo de aproveitamento da biomassa, bem como uma relação de produtores. Esperamos poder contribuir para o incentivo ao maior uso da biomassa na geração de energia e calor.
Clovis Rech Editor
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MERCADO
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GERAÇÃO DE ENERGIA
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RESENHA ESTATÍSTICA
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ETANOL
65
MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS
26 30 36 44
BAMBU
75
PRODUTORES DE BIOMASSA
85
USINAS
CASCA DE ARROZ PELLETS EUCALIPTO
EXPEDIENTE Editor: Clóvis Rech Capa: Conceyção Rodriguez Edição de Arte e Produção Ronaldo L. Cruz www.crdesign.com.br crdesign@crdesign.com.br
O Guia de Biomassa é uma publicação da Lettech Editora e Gráfica Ltda, que também publica outras revistas. A reprodução total ou parcial de artigos ou matérias citados nesta edição é proibida, exceto em caso de autorização do editor.
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Mercado
Cresce presença da biomassa na geração de energia
P
or muitos anos a produção de energia envolveu e ainda permanece no uso de combustíveis fósseis. Como conseqüência temos um aumento crescente nas emissões de CO² e estamos cientes que os recursos de combustíveis fósseis são limitados e finitos. Muitas iniciativas estão sendo implementadas visando uma reestruturação da rede de energia e a redução da dependência de combustíveis fósseis. Os combustíveis renováveis podem substituir o papel dos combustíveis fósseis na produção e geração de energia. Conciliar crescimento e produção de alimentos com o equilíbrio ao meio ambiente e melhoria à qualidade mínima de vida das populações é um grande desafio. A necessidade crescente pelo aumento na produtividade e rendimento tem exigido também o aumento no consumo de combustíveis fósseis. Como alternativa temos que optar pela eficiência e maior uso de energias renováveis. As energias renováveis, combinadas ao uso racional e eficiente permitirão suprir metade da demanda energética global até 2050. O relatório, “Revolução energética - Perspectivas para uma energia global sustentável”, conclui que a redução das emissões globais de CO² em até 50% até 2050 é economicamente viável,
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e que a adoção maciça de fontes de energia renovável também é tecnicamente possível .Os investimentos em energias renováveis devem atingir um montante de US$20 trilhões até 2030, necessários para suprir a demanda energética mundial para esse período. Se tais investimentos não forem feitos de uma forma consciente no que diz respeito ao clima, as emissões de gases estufa devem aumentar em 50% até 2050, quando na verdade deveria reduzir nesta mesma proporção com o uso de fontes renováveis.
Atualmente 144 países já estão voltados para o setor e em 95 deles já existe algum tipo de desenvolvimento em políticas e objetivos na produção de energia renovável. O Brasil, apesar de ser o décimo maior consumidor de energia,
Mercado se destaca como um dos líderes mundiais na produção de energia hidrelétrica e de biocombustíveis, fontes de energia renováveis. De acordo com a Agência Internacional de Energia, 46% da energia total
produzida no Brasil é originária de fontes renováveis, enquanto a média nos países ricos é de apenas 8%. A participação de hidrelétricas ainda continua tendo o maior destaque no Brasil. O país possui cerca de
1429 usinas, sendo que destas 1076 estão em operação. Para aumentar ainda mais o poder energético, 110 usinas já estão em construção e 243 estão previstas para os próximos anos. Porém um estudo publicado em 2014 pela Universidade de Oxford mostra que a construção de grandes hidrelétricas está ficando inviável do ponto de vista econômico. O motivo está nos estouros dos orçamentos e no atraso das obras. Investimentos O grande destaque do país está nos altos investimentos oferecidos na aposta do biocombustível. O Brasil também se destaca na utilização de biomassa para produção de energia, correspondendo a 16% do uso
O BRDE É UM BANCO DIFERENTE PORQUE APOIA QUEM AJUDA O PLANETA. O BRDE está de olho no futuro. Por isso, financia projetos e negócios que promovem o uso inteligente dos recursos naturais e a preservação do meio ambiente, como a produção de energia limpa, agricultura de baixo carbono e programas de reflorestamento. BRDE. O banco de quem produz.
Mercado 2013 atingiu 11.250 MW, o que equivale à produção de energia prevista para a Usina de Belo Monte, a qual está estimada em 11.233MW. O crescimento é resultado das 496 usinas de biomassa que estão em operação no país atualmente. De acordo com a União da Indústria de Cana-de-Açúcar (ÚNICA) os dados satisfatórios de crescimento se dão a todos os tipos de biomassa, mas em especial o bagaço e a palha da cana-de-açúcar. mundial. A utilização da biomassa para fins energéticos está em crescimento no mundo e grandes instalações estão em construção para suprir tanto o mercado de biocombustíveis como de transformação de biomassa em energia e calor. No mundo o potencial da biomassa é suficiente para atender a demanda de energia global em 2050. Não há problemas técnicos na mudança da matriz energética dos combustíveis fósseis para biomassa. Na última década, o número de países que exploraram biomassa para o fornecimento de energia tem aumentado e o uso mundial de biomassa para energia dobrou nos últimos 40 anos. O potencial futuro para a energia da biomassa depende da disponibilidade de terra. Atualmente, a quantidade de terra dedicada ao cultivo de biomassa energética é de apenas 25 milhões de hectares ou 0,19% da
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área terrestre. No Brasil, embora o grande destaque na geração de energia renovável provenha principalmente da
energia hidroelétrica, que sozinha responde por 64% da produção nacional, a biomassa vem conquistando mais espaço e já supera 8% da produção de energia total nacional, ficando atrás do gás e do petróleo, que, juntos, representam quase 16% da matriz energética A energia gerada da biomassa está em crescimento. O total da potência instalada no país somente em
Resíduos No caso específico dos resíduos da biomassa da cana-de-açúcar o
aproveitamento é total. De cada tonelada do produto, 250 kg é bagaco e outros 204 kg, palha e pontas. Tudo pode ser reaproveitado para geração de energia elétrica. Como em São Paulo, a partir de 2014, toda a colheita passou a ser mecânica, isto significa que o aproveitado passou a ser de quase 98% da casca e folha, e por consequência direta a produção de energia deve aumentar entre 40% e 50. Levantamento recente da União da Indústria de Cana-deAçúcar (Unica), aponta que a energia elétrica gerada pelas usinas
Mercado
beneficiadoras da planta é suficiente para atender a toda a demanda da produção de etanol e açúcar durante a safra. Das 370 usinas existentes, 160 também fornecem energia para o Sistema Interligado Nacional (SIN). Juntas, elas levaram à rede 1.381 Megawatts (MW) mé-
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dios, o que corresponde, por exemplo, a 45% do consumo de energia da cidade de São Paulo. A capacidade instalada dos resíduos da cana hoje é de 8.974 MW, ou 6,77% da produção nacional. O levantamento indica ainda que se todo o bagaço produzido for aproveitado, até 2021 o setor poderá oferecer ao Sistema Interligado Nacional cerca de 10 Gigawatts (GW) médios. Contudo o setor ainda necessita de uma política setorial de longo prazo, com mais investimentos em tecnologia e modernização das unidades em operação. A biomassa da cana é a principal fonte de geração de energia correspondendo a 81,6% do total. Logo em seguida está a biomassa de licor negro, o qual trata-se de um combustível resultante das indústrias de papel e celulose e que atualmente corresponde a 13,6% do total. Os 5% restantes de potência instalada é preenchido por meio de resíduos de madeira, biogás, capim elefante, carvão vegetal e casca de arroz. Entretanto, o crescimento mais acelerado desta fonte de energia renovável depende ainda de investimentos em tecnologia e maior diversificação no aproveitamento de resíduos da biomassa. Resíduos da colheita e industrialização da cana de açúcar, aproveitamento florestal, resíduos da colheita de safras agrícolas e até mesmo de resíduos sólidos urbanos são grandes fontes de matérias primas para a geração de energia renovável, além de em muitos casos ser uma excelente solução para problema de passivo ambiental.
Mercado
O mercado brasileiro de biomassa para geração de eletricidade
A
energia é um dos fatores vitais para o desenvolvimento econômico e para promoção da estabilidade das nações. Seu suprimento e seu uso mundial continuam a ser dominado pelos combustíveis fósseis, o que é um entrave ao desenvolvimento sustentável. Com o aumento da intensidade energética e da eficiência energética favorecem a sustentabilidade dos processos produtivos. Combinados, estes efeitos causam mudanças estruturais na economia e no progresso tecnológico devido às variações de preços dos insumos. A bioenergia é uma alternativa com potencial de substituir parcialmente os combustíveis fósseis, apesar de não possuir a capacidade de solucionar totalmente o problema energético do mundo. Há duas razões principais para o crescente demanda da biomassa. A primeira vem do uso e da extração de combustíveis fósseis como petróleo e carvão mineral, são demasiada-
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mente primitivos, se contrapondo ao momento vivido pela sociedade contemporânea. A segunda trata do iminente impacto causado por estas fontes energéticas às mudanças climáticas, em outras palavras o aquecimento global. Além desses fatos também há o
pensamento positivista de que a bioenergia é cíclica, já que sua fonte não é tão afetada por mudanças de época e mudanças climáticas . A biomassa pode ser produzida a partir dos vegetais (agrícolas e florestais) e resíduos orgânicos (sólidos urbanos). O Brasil é destaque mundial na produção de energia a base de biomassa na matriz energética, embora que a principal fonte vem da energia hidráulica, a bioenergia representa 8,4% de participação na matriz elétrica nacional. O país apresenta uma vasta produção, advindo principalmente da cana-de-açúcar, carvão vegetal, arroz e licor negro (subproduto da produção de celulose) . A aplicação da bioenergia vai além da geração de eletricidade, como também para o aquecimento e combustíveis para meios de transportes, principalmente os terrestres. Quanto ao aquecimento há predominância dos sólidos de madeira, para os combustíveis pelo processo de geração mecânica utilizam-se os óleos advindos das culturas oleaginosas . A cana de açúcar predomina na cultura brasileira desde a colonização e continua sendo um produto representativo na pauta do mercado doméstico seja na produção de etanol e na geração de energia elétrica. A produção de eletricidade resulta da queima do bagaço e os resíduos são utilizados na agricultura fechando o ciclo da sustentabilidade. Segundo Aneel o bagaço da cana-de-açúcar representa cerca 80% da produção bioenergética brasileira. Vale destacar que o uso do baga-
Mercado ço de cana é totalmente renovável e valoriza o mercado nacional sucroalcooleiro, além de ser uma tecnologia estritamente nacional. No ano de 2003 a agroindústria canavieira do Brasil apresentou potencial de geração de 12 mil MW, sendo a capacidade instalada no país de 70 mil MW . Na época de seca, período no qual os reser vatórios das hidroelétricas estão com capacidade produtiva reduzida, a produção bioenergética mostra-se ainda mais necessária, à matriz energética nacional. Segundo os dados da Anaeel, a capacidade instalada de geração de eletricidade é da ordem
de 125.777.588 kW, onde a energia de biomassa é responsável por 11.225.482 kW. O bagaço da cana representa 82% da produção e vem do setor sucroalcooleiro, seguido do licor negro (14%) e dos resíduos
florestais (3%) advindos do setor florestal e apenas 1%, representando outras fontes de biomassa como a casca de arroz, o biogás e o capim elefante. Sob o ponto de vista das empresas geradoras de eletricidade a partir
da biomassa tem-se uma conjuntura mais robusta. Segundo a Aneel, o Brasil possui 470 empresas de geração bioenergia, 100 participam com 66% da geração nacional. A Eldorado Brasil e a Suzano Mucuri são as duas maiores geradoras de energia a partir da biomassa, representam 3% produção nacional e juntas geraram 440 MW. No cenário das empresas geradoras de bioenergia apresentam características de mercado competitivo. Das firmas à base de biomassa, nenhuma produz energia com o objetivo apenas para comercialização, outras 85 empresas fazem autoprodução de energia, 211 são empresas de produção independente, 170 apresentam apenas registro na Ane-
Mercado el e duas registraram como mini e micro geradores. Do total de empresas brasileiras geradoras de bioenergia, 379 firmas utilizam o bagaço da cana como fonte de matéria prima. Em 2010, o bagaço de cana foi responsável por 67% das firmas geradoras de bioenergia nacional. É importante ressaltar que os dados referem ao local de onde é gerada a eletricidade e não onde são produzidas as matérias primas. O maior número de empresas são consumidores de bagaço da cana-de-açúcar, e apresentam uma concentração baixa a muito baixa O bagaço de cana entre todas fontes é a que apresenta a menor concentração industrial. O licor negro percebe-se uma concentração moderadamente alta. Os resíduos de madeira que apresenta 42 empresas tem uma concentração considerada moderadamente baixa segundo o índice de razão concentração. A casca de arroz apresenta uma concentração alta. Por fim, o biogás se mostra como uma matéria prima concentrada, baseada em uma concentração muito alta. O bagaço de cana não apresenta utilização somente ao que se refere a geração elétrica, mas também ao se-
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tor alimentício. A produção nacional de bagaço de cana é consumido no mercado doméstico. No período de 2004 a 2012, a taxa média de crescimento anual da produção de bagaço
de cana foi de 5,23% a.a.. Observa-se
que do consumo total, há uma média de uso no valor de 7,27 % destinada a transformação que evolui em uma taxa de 13,9% a.a. Ainda assim a maioria da produção é distribuída para o consumo energético, subdividindo-se no setor energético e industrial. Oferta e demanda de bagaço de cana para eletricidade no Brasil (10³ ton). No consumo final energético existe uma divisão entre o setor energético e o industrial, onde o primeiro
representa cerca de 40% da utilização e o consumo na parte industrial ocupa a parcela de 60% do consumo final energético. A concentração de sua utilização é maior no setor industrial, isso se deve a razão de que o Brasil é um país onde o consumo de açúcar e seus derivados são altos e as indústrias produtoras procuram utilizar seus resíduos de forma mais eficaz. Dentro do setor energético industrial estão presentes o setor de alimentos e bebidas e papel e celulose, este primeiro domina com 99,75% o consumo da indústria, a sua taxa de crescimento é de 4,5% a.a. Enquanto o setor de papel e celulose representa apenas 0,25% de participação no setor energético industrial e um crescimento de 0,3% a.a.. Na participação regional da produção brasileira de bioenergia à base de bagaço de cana observa-se uma desigualdade na produção, sendo o sudeste a principal região produtora com um potencial de 55.802,51 KW. No estado de São Paulo estão implantadas as maiores usinas nacionais, em virtude de ser o maior polo industrial brasileiro. Produção regional da bioenergia a partir do bagaço de cana Fonte: Aneel (2013
Geração de Energia
Biomassa para geração de energia: análise do panorama brasileiro
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pós as crises do petróleo durante a década de 1970, que causaram elevados aumentos no preço do barril, as fontes alternativas ganharam atenção e uma maior parcela na matriz energética mundial. Além disso, as preocupações ambientais com as emissões na atmosfera de gases de efeito estufa (GEE) pressionam os países a elevar seus investimentos em energia limpa. Como consequência, as políticas de incentivo têm se tornado comum, viabilizando o uso das energias renováveis. Ao final de 2004, apenas 48 países adotavam medidas que beneficiavam as fontes alternativas, enquanto que no término do ano de 2013, 144 governos possuíam tais políticas . Neste cenário a biomassa surge como uma das opções para atender as atuais questões energéticas. O custo de produção desta fonte vem se reduzindo ao longo dos anos através das melhorias tecnológicas e, aliada aos incentivos governamentais, ganhou competitividade. Segundo os dados da Empresa de Pesquisa Energética , no ano 1980 a biomassa apresentava participação irrisória de apenas 0,2% na matriz energética do mundo, e em 2010 esse percentual subiu para 1,5%, porém,
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aquém do seu potencial. Depois dos bons resultados do Programa Nacional do Álcool (Proálcool), o Brasil criou o Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB) em 2004, com intuito de implementar a produção do biodiesel nacional a partir de diferentes plantas oleaginosas, sendo organismo de inclusão
social através da agricultura familiar. Também surgiu o Programa de Incentivos às Fontes Alternativas (PROINFA), que determinou medidas para o avanço do uso da biomassa para eletricidade, além da eólica e pequenas centrais hidrelétricas. Como consequência da política adotada, o país em 2013 apresentou 7,8% da oferta de energia elétrica proveniente da biomassa, a terceira fonte com maior capacidade,
atrás apenas da geração hidráulica e da eletricidade produzida a partir do gás natural. Os biocombustíveis têm papel importante na matriz energética brasileira, além de reduzirem as emissões de gases poluentes. O etanol nacional possui modelo consolidado, sendo produzido desde a década de 70 a partir da cana-deaçúcar. O biodiesel por sua vez teve os investimentos iniciados em meados dos anos 2000, sendo a soja a matéria prima mais utilizada. Ela representou aproximadamente 70% da produção de biodiesel no ano de 2013 . Para a produção do etanol, a cana-de -açúcar brasileira apresenta diversas vantagens em comparação com as demais fontes utilizadas. Primeiro, para o processo de obtenção do etanol da cana não é necessário a hidrólise, como ocorre com o milho, a principal matéria prima do álcool dos Estados Unidos. A produtividade é consideravelmente maior, aproximadamente 2.000 l/ha a mais do que a da beterraba e cerca de 3.300 l/ha do que a do milho. Além disso, o etanol da cana em um ciclo de vida reduz 84% de emissões de gases do efeito estufa em comparação com a gasolina, en-
Geração de Energia quanto que a partir da beterraba é evi- derivado do petróleo. O biodiesel pode ser produzido por tado 40% e 30% do etanol do milho. Apesar do Brasil apresentar expe- diversas tecnologias, principalmente a riências próxima dos 40 anos na pro- partir de duas rotas: transesterificação dução do etanol, a situação atual é de e esterificação. O processo mais utiliretrocesso. Desde 2007, apenas na re- zado para obtenção a partir de óleos vegetais é a transesgião centro-sul do Brasil, 58 usinas encerraram suas atividades, sendo 12 fechadas somente durante o ano de 2014. Uma das causas é o aumento considerável do custo de produção da cana-de-açúcar nos últimos anos. Outro fator é o congelamento dos preços da gasolina terificação metílica em meio alcalino para evitar impacto na inflação, que homogêneo. Ainda segundo o autor, tornou o preço do etanol desfavorável a esterificação é recomendada para em relação ao do concorrente direto, matérias primas que apresentam alta acidez, além de existir outras técnicas fato que acontece quando o valor1 do11/12/14 PLM29AF1 Anu Madeira Guia Biomassa.pdf 16:18 álcool supera 70% o do combustível como a pirólise, indicada para resíduos
verdes e agropecuários. Um entrave ao biodiesel é a dificuldade de encontrar outras matérias primas que atendam às condições necessárias. A matéria-prima para obtenção do biodiesel deve ser escolhida com bastante estudo e cautela. Apesar de algumas fontes apresentarem maior produtividade teórica, elas apresentam diversas barreiras, como, por exemplo, de logística e escala. Recentemente o Brasil não obteve o êxito esperado ao escolher a mamona como matéria-prima ideal para atender os objetivos do Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB). A alta viscosidade do óleo que não atende às especificações da ANP, baixa oferta, elevados preços do óleo da mamona no mercado internacio-
Geração de Energia nal que compete diretamente com o biodiesel, os altos custos para manter o regime de produção com pequenos agricultores e a dispersão geográfica são fatores que provocaram as dificuldades. Porém, o cenário se apresenta favorável ao crescimento do biodiesel no país. Para atender o mercado interno de combustíveis, o Brasil importa petróleo, o que influencia negativamente na balança comercial e endivida a Petrobras, pois a mesma por questões políticas não repassa o valor ao consumidor. Com isto, no final do ano de 2014, a mistura contida no diesel mineral subiu para 7% (B7), o que aumentou a demanda por biodiesel, favorecendo a utilização da capacidade ociosa que o setor possui e novos investimentos. Atualmente para a geração da bioeletricidade, o Brasil faz uso de matérias primas como bagaço de cana, lixívia (Licor Negro), lenha, resíduos de madeira, casca de arroz, biogás, capim elefante, entre outras. A biomassa definitivamente conquistou espaço na matriz elétrica nacional.
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Entre 2012 e 2013 a eletricidade gerada pela fonte, contabilizada pela lenha, bagaço de cana e lixívia, cresceu 14,5%, totalizando 36679 GWh. Segundo o Banco de Informação de Geração (BIG) da ANEEL , a capacidade instalada é próxima dos 12.000 MW, sendo o bagaço de cana
e o licor negro responsáveis por mais de 96% deste total. Ainda conforme dados do BIG, deve se destacar investimentos em novas fontes como o capim elefante, que representa 39% da capacidade de geração de usinas em construção a partir da biomassa, com potência de 56 MW. Estudos apontam que se investido em tecnologias de eficiência, somente o setor sucroenergético poderia fornecer 39,5 GW para o país. O biogás é outra forma para a geração de eletricidade a ser aproveitada. Pode ser produzido a partir de resíduos de alimentos, agropecuários e de aterros sanitários. A Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais, estima que o Brasil tem potencial de 282 MW gerados em aterros, sendo 170 MW só na região sudeste. A geração de eletricidade a partir da biomassa vem encontrando barreiras nos leilões de venda de energia e é uma lacuna a ser resolvida. O governo privilegia a modicidade tarifária, fazendo com que a concorrência com outras fontes alternati-
vas, principalmente a eólica, ameace a competitividade da fonte. No leilão A-3 realizado em junho de 2014, não foi viável a nenhuma usina térmica negociar a geração por volta dos R$ 133/ MWh. Foi sugerido analisar os custos de conexão à rede, deixando de focar somente para o custo de produção. O governo percebeu a dificuldade, e lançou a portaria do ministério de minas e energia 236/2014 para o leilão de energia reserva, separando a venda de energia por fonte: solar, biomassa de resíduos sólidos urbanos e/ou biogás de aterro sanitário ou biodigestores de resíduos vegetais ou animais, lodos de estações de tratamento de esgoto e a eólica. A projeção do Plano Decenal de Expansão de Energia (PDEE) indica que no ano de 2022, a eletricidade gerada pela biomassa terá capacidade instalada de 13.769 MW. É uma previsão de crescimento modesta de apenas 14,7% comparado com a atual capacidade. Essa projeção poderia ser revisada, visto que a meta planejada para o ano de 2019 já foi superada. Nos últimos dois anos o Brasil vem enfrentando uma hidrologia desfavorável, que aliado a um aumento do consumo de energia elétrica e outras questões conjunturais, precisou do acionamento das termoelétricas com custo de operação maior. Como consequência o Preço de Liquidação de Diferenças (PLD), que é o preço da energia de curto prazo, atingiu seu teto de R$822,83/ MW. Fatos esses que apresentam uma necessidade de uma base com mais geração térmica, criando oportunidade para um ainda maior crescimento da biomassa como fonte de eletricidade, obtendo aspectos positivos
Geração de Energia econômicas, sociais e ambientais. A bioeletricidade possui papel estratégico na expansão da capacidade de geração elétrica, pois a mesma apresenta grande potencial e complementaridade à hidroeletricidade, produzindo energia nos meses de períodos
menos chuvosos no sudeste. Ainda conforme o autor, os investimentos em transmissão são reduzidos, pois permite uma distribuição próxima aos grandes centros consumidores. As usinas a biomassa ainda levam vantagem quando comparadas às termoelétricas
convencionais, pois apresenta custo médio de geração de 93 R$/MW, bastante inferior aos 135 R$/MW das UTE tradicionais. Outro ponto importante que pode impulsionar o uso da fonte, é a dificuldade de implementar novos projetos hidrelétricos com reservatórios e os atrasos de conexão à rede de alguns parques eólicos. A biomassa é primordial para o futuro da matriz energética brasileira. Sua participação traz menor dependência dos combustíveis fósseis e segurança de suprimento. O Brasil possui capacidade tecnológica, experiência e matérias primas com potencial para suprir a demanda por biocombustíveis. Porém, políticas de incentivo devem ser aplicadas, visto o momento delicado que o etanol nacional enfrenta. O biodiesel possui capacidade de produção ociosa, esperando a demanda pelo aumento da mistura no diesel mineral. Esse combustível limpo e renovável também é usado para gerar renda e inclusão social, papel este que não vem conseguindo desempenhar por não encontrar a matéria prima que possibilite este uso. A bioeletricidade por sua vez, deve crescer na base térmica, já que a hidroeletricidade encontra dificuldades de novos projetos e hidrologia desfavorável atual. Todavia, a projeção para a fonte na matriz elétrica ainda é tímida. A perspectiva poderia ser revisada, visto que a energia elétrica proveniente da biomassa possui diversas vantagens e também potencial para ter uma maior participação na geração de eletricidade. É necessário a valorização da biomassa como fonte de energia por parte do planejamento. Seus benefícios abrangem as áres ambientais, sociais e econômicas. Medidas governamentais que privilegie o investimento na fonte, precisam ser adotados. Gibson Luiz Viana Pio Fernandes Fernando Paiva Scardua
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Fabricação de etanol celulósico e sua cadeia produtiva
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maior parte do etanol é produzida a partir de matériasprimas renováveis, que são essencialmente fonte de carboidratos na forma de açúcares (cana-de-açúcar, beterraba, sorgosacarino, frutas diversas), amidos (milho, trigo, mandioca, batata-doce) e lignocelulósicos (constituintes estruturais de todos os vegetais). As tecnologias de produção de etanol de sacarose (cana-de-açúcar) e amido (milho) são chamadas de primeira geração e os processos de produção de biocombustíveis a partir de materiais lignocelulósicos são chamados de segunda geração. Os processos para etanol de primeira geração estão em um avançado grau de maturidade comercial, enquanto que os de segunda geração ainda precisam de aperfeiçoamentos para se tornar competitivos. A bioconversão de resíduos lignocelulósicos para bioetanol é mais complicada do que a de resíduos à base de amido, por exemplo. Implica em quatro processos: i) pré-tratamento (físico, químico, biológico ou conjunto); ii) des-polimerização (sacarificação) de celulose e hemicelulose em monômeros de açúcares solúveis (hexoses e pentoses) por hidrólise; iii) conversão dos açúcares monoméricos por fermen-
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tação; e iv) separação e purificação do produtos. A desconstrução dos constituintes da parede celular vegetal pode ser feita por microrganismos tais como fungos e bactérias. Fungos são capazes de produzir enzimas celulolíticas extracelulares, enquanto que algumas bactérias e fungos anaeróbios produzem enzimas celulolíticas em um complexo chamado celulossoma. Enzimas celulolíticas ou celulases, tais como endoglucanases, exoglucanases e β-glicosidases produzidas por fungos filamentosos hidrolisam de forma sinergética os componentes da celulose. Os fungos filamentos também produzem hemicelulases e ligninases que auxiliam na descontrução de hemicelulose e lignina, respectivamente, que também fazem parte da parede celular dos vegetais. No cultivo de cogumelos, como por exemplo, o Agaricus bisporus (Champignon de Paris), são utilizadas biomassas vegetais provenientes de resíduos agroindustriais (palha de arroz, palha de trigo, cama de frango, capim e muitos outros), o que resulta em acúmulo de quantidades substanciais de composto pós-cultivo de cogumelos. O que fazer com o SMS já é uma
preocupação nas crescentes indústrias de produção de cogumelos dos Estados Unidos, Canadá, Europa e países asiáticos, pois é um passivo ambiental. A solução óbvia é a busca de mecanismos para explorar possíveis aplicações para o SMS, visando à geração de produtos de maior valor agregado. Uma dessas aplicações seria a produção de complexos enzimáticos degradadores dos componentes estruturais lignocelulósicos, pela extração de enzimas tais como lacases, peroxidases, pectinases, celulases (beta-glucosidases, endo e exoglucanases) e hemicelulases (xilanases e mananases). A produção de etanol de segunda geração também tem sido considerada em várias pesquisas, pela vantagem que o SMS apresenta por já ter sofrido um prétratamento biológico e conter enzimas provenientes dos microrganismos presentes nas diferentes etapas do cultivo dos cogumelos. Nesta revisão objetiva-se discutir a possibilidade do aumento da produção de cogumelos comestíveis no Brasil por meio da integração com a cadeia produtiva de etanol celulósico, a partir de biomassas como o bagaço e palha de cana-de-açúcar e/ou outros resíduos lignocelulósicos gerados nas proximidades das principais regiões sucroenergéticas brasileiras. Produção de etanol celulósico A pressão por alternativas ao uso de combustíveis fósseis (petróleo, carvão e gás) fez ressurgir nos últimos anos o interesse por fontes alternativas de energia. Estas incluem o uso de biomassa, energia solar, eólica, hidrelétrica, geotérmica, etc. Dentre essas, a biomassa tem sido extensivamente estudada, pois pode ser usada para produzir combustíveis sólidos, líquidos e gasosos, energia
Etanol elétrica, bio-óleo e produtos químicos diversos. Por esse motivo, a maioria dos países desenvolvidos ou em desenvolvimento, como o Brasil, está mobilizando grandes investimentos para que a biomassa lignocelulósica tenha participação significativa na matriz energética. A biomassa lignocelulósica pode ser obtida de vegetais lenhosos ou não lenhosos, de resíduos orgânicos, como também de biofluidos , constituindo-se na maior fonte de carboidratos do mundo. Os produtos obtidos dependem tanto da biomassa utilizada quanto da tecnologia de processamento. A parede celular vegetal tem como constituintes básicos os polissacáridos celulose, hemicelulose e lignina, os quais configuram a estrutura física do vegetal e proporcionam estruturação rígida e pouco reativa – daí sua recalcitrância e proteção física contra ações do clima e microrganismos e organismos antagonistas. Aplicando-se o conceito de biorefinaria , a partir da celulose poderiam ser obtidos etanol, ácido lático e acetona, por exemplo; espessantes, adesivos e xilose (xilitol e furfural) poderiam ser obtidos da hemicelulose, enquanto da lignina, que é um polímero fenólico, poderiam ser obtidos adesivos e combustíveis sólidos. A produção de etanol celulósico
tem como princípio a desconstrução desses constituintes da parede celular para obtenção de monômeros dos açúcares e sua posterior fermentação . Atualmente, as tecnologias para obtenção de etanol celulósico abrangem quatro processos : 1) prétratamento, que visa alterar ou remover a lignina e as hemiceluloses, aumentar a área superficial e diminuir o grau de polimerização e cristalinidade da celulose, ou seja, desconstrução parcial da biomassa; 2) hi-
drólise, que é a desconstrução total do arcabouço da parede celular vegetal, para obtenção de açúcares da celulose e hemicelulose; 3) fermentação, que é a conversão dos açúcares a etanol, pela ação de leveduras; e, 4) destilação, com separação/fracionamento dos substratos fermentados e obtenção dos produtos desejados.
As três primeiras etapas ainda representam gargalos que precisam ser melhor esclarecidos para que o processo de segunda geração produza etanol a preços comercialmente competitivos com os atuais processos de produção de combustíveis. Produção e potencial biotecnológico A produção mundial de cogumelos está crescendo e, em 2008, já ultrapassara três milhões de toneladas anuais, com mercado estimado em US$ 10 bilhões, sendo o Champignon de Paris o de maior produção. Globalmente, os cogumelos são negociados principalmente na forma processada. Mais recentemente os mercados Europeu e Norte Americano têm dado preferência a cogumelos frescos, cujos principais países exportadores são Holanda, Polônia, Irlanda e Bélgica. A China é o maior exportador de conservas de cogumelos com participação em 41,8% do mercado, seguida pelos Países Baixos (25,1%) e Espanha (7,4%). Os principais países importadores de cogumelos em conserva
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Etanol são a Alemanha, EUA e França, e de cogumelos frescos o Reino Unido, Alemanha, EUA e França. O cultivo de cogumelos está em franca expansão no Brasil, graças à descoberta de suas propriedades medicinais e culinárias pelo povo brasileiro e da melhoria das condições econômicas. Ainda há necessidade de desenvolvimento de tecnologias de cultivo de cogumelos apropriadas às condições brasileiras. Durante muitos anos, a tecnologia de cultivo de cogumelos utilizada no Brasil foi uma adaptação daquela utilizada nos países tradicionalmente produtores, desconsiderando-se as diferentes condições climáticas e disponibilidade de matérias-primas. Para que se possa melhor aproveitar o potencial brasileiro para o cultivo de cogumelos, é essencial o desenvolvimento de tecnologias de cultivo apropriadas, tanto para a agricultura familiar quanto para escala industrial. Composto pós-cultivo da produção Os cogumelos têm sido cultivados comercialmente basicamente para a alimentação, mas as suas capacidades fermentativas e alta tolerância a etanol têm despertado interesse em pesquisas que buscam a consolidação de bioprocessos na conversão de biomassas em produtos comerciais. Uma das estratégias que vem sendo estudada é o uso do SMS em função das ações microbianas (fungos, bactérias e actinomicetos) so-
bre a compostagem (fase inicial do processo, cultivo de A. bisporus, por exemplo) e colonização da biomassa vegetal. Parte da biomassa é consumida pelos microrganismos e cogumelos cultivados, no entanto o SMS ainda conterá quantidades significativas de celulose e hemicelulose, podendo a depender do processo/fungo escolhidos, reduzindo e transformando também a estrutura da lignina. Na China, por exemplo, estimase que são gerados cerca de 2 milhões de toneladas SMS a cada ano. A maior parte do SMS é queimado para gerar energia elétrica, o que produz um passivo ambiental significativo. Além disso, a falta de estratégias de uso sustentável tem restringido o desenvolvimento da indústria de cogumelos no mundo. Pode ser utilizado na produção de enzimas, biorremediação, alimentação animal e geração de bioenergia. No Brasil, o SMS tem sido apontado como um excelente suplemento na composição da ração de frangos. Mais recentemente, os fungos que degradam a madeira (whiterot fungi) têm sido investigados por sua capacidade de ajudar no processamento de biomassa para a
produção de biocombustíveis . Uma abordagem muito promissora usando palha de arroz como matéria-prima consiste no tratamento biológico com Pleurotus ostreatus (cogumelo ostra) seguido por AFEX (ammonia fiber expansion) , o que permite redução significativa na severidade do pré-tratamento químico e promove melhoria nos rendimentos de glicose (hidrólise enzimática). Uma enorme variedade de abordagens para o pré-tratamento biológico tem sido relatada como bem sucedidas em diversos substratos lignocelulósicos . O SMS pode ser designado como uma matéria-prima lignocelulósica fornecedora de açúcares redutores para produção de biocombustíveis e outros biomateriais de valor agregado. Esta combinação de uso do prétratamento biológico conjugado com métodos fisicos ou químicos como alternativa potencial para minizar o impacto causado por inibidores enzimáticos ou leveduriformes, é muito interessante. Os cogumelos possuem um arsenal enzimático que inclui celulases, hemicelulases e principalmente ligninases, que auxiliariam no afrouxamento da estrutura recalcitrante da parede celular vegetal. Integracao da cadeia produtiva O setor sucroenergético brasileiro gera diversos subprodutos sólidos e líquidos, tais como melaço, vinhaça, bagaço e folhas da cana-de-açúcar. Estes subprodutos são gerados em quantidades cada vez maiores, devido à expansão dos canaviais e à instalação de novas unidades produ-
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Etanol toras de biocombustíveis. Seria muito interessante se estes pudessem migrar das anotações de despesas para receitas na contabilidade do setor sucroenergético. Para tal, faz-se necessária a exploração do potencial desses subprodutos. O Distrito Federal não figura entre os maiores produtores de cogumelos no Brasil, no entanto se apresenta como um grande centro consumidor. O Estado de São Paulo continua a ser o maior produtor de cogumelos, sendo que em 2010 a Região de Mogi das Cruzes (SP) apresentou a maior concentração de fungicultores do Brasil, produzindo cerca de 61,5% dos cogumelos naquele ano. No entanto, de acordo com os dados do IEA (2013) a Região de Bragança Paulista aumentou a produção de 1.053 para 2.140 toneladas de 2011 para 2012, apresentando um crescimento de 51%. Enquanto que a Região de Sorocaba, no mesmo período, apresentou crescimento de 56%, passando de 745 para 1.708 toneladas de cogumelos . Enquanto que a região de Mogi das Cruzes vem apresentando decréscimo na produção de cogumelos, como se observa nos dados fornecidos pelo IEA, passando de 848 a 344 toneladas, diminuído cerca de 60% neste período. Uma explicação para isso pode ser a especulação imobiliária nessa Mesorregião que se limita com a Região Metropolitana da Cidade de São Paulo. No entanto esta região não apresenta produção de cana-de-açúcar. As três regiões (Sorocaba, Bragança Paulista e Mogi das Cruzes) foram responsáveis por 98,8% da produção de cogumelo no Estado de São Paulo no ano de 2012, apresentando uma produção de 3.874 toneladas
O mapa da produção de canade-açúcar no Estado de São Paulo mostra que a maior parte deste cultivo encontra-se principalmente nas Mesorregiões de Ribeirão Preto, São José do Rio Preto e Bauru . As regiões de Sorocaba e Bragança Paulista apresentaram em 2011 produções de 420 toneladas de cana-de-açúcar. Estas regiões são circunvizinhas das regiões de Piracicaba e Bauru, que produziram entre 20 e 109 milhões de toneladas desta cultura. Cerca de 25% de cana-de-açúcar industrializada no Brasil se transforma em baga-
ço (50% de umidade), estimando por exemplo, que na safra de 2007/2008 a produção de bagaço no Brasil pode ter alcançado 135 milhões de tonelada. Também relatou que na safra 2009/2010 a estimativa de palha produzida no Brasil foi de 139,7 toneladas. A vinhaça, que também é um dos subprodutos do setor, também é gerada em grande quantidade (na ordem de 10 a 15 litros por litro de etanol produzido). O uso de bagaço, palha e vinhaça na produção de composto para cultivo de cogumelos nos arredores das usinas sucroenergéticas, nas Mesorregiões Paulistas , como exemplo, poderá fortalecer a integração de dois setores, gerando benefícios mútuos . A fungicultura se beneficiaria da possibilidade de usar as matérias-
primas básicas para formulação dos substratos, enquanto que a usina ou empresa integradora (biorefinaria) faria usufruto do SMS, a biomassa lignocelulósica pré-tratada biologicamente . Assim o SMS, produzido à base de bagaço e palha de cana, suplementado com vinhaça, serviria de base para produção de xarope de açúcares fermentescíveis, na usina, como também de fonte de produção de enzimas microbianas, como lacases, celulases e hemicelulases, produzidas pelos cogumelos e comunidade microbiana presente na biomassa vegetal nas diferentes fases de cultivo. O modelo proposto na figura 4 já é realidade nos Estados Unidos, Canadá e Europa, bem como vem sendo discutido por pesquisadores da Ásia, que buscam cadeias produtivas como a do arroz para consolidar esta estratégia. Isto seria possível também no Brasil, considerando-se o sistema arrozeiro no Rio Grande do Sul. Dada a diversidade de produção de biomassa do Brasil, seria possível difundir o cultivo de vários gêneros de cogumelos, apropriados para as diferentes regiões. Entretanto, pela facilidade de aproveitamento de um sistema já bem estabelecido, a integração do setor sucroenergético e da fungicultura representaria vantagens competitivas para ambos os setores. Félix Gonçalves de Siqueira Bruno dos Santos Alves Ferreira Brasil César Heraclides Behling Miranda
do Laboratório de Processos Bioquímicos, Embrapa Agroenergia, Brasília-DF
Eustáquio Souza Dias
do Laboratório de Cogumelos Comestíveis, Depto. de Biologia, Universidade Federal de Lavras, Lavras-MG.
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Bambu
Biomassa de bambu para a produção de energia
B
ambu é um termo utilizado para descrever um grupo de grandes gramíneas lenhosas (Poaceae) que pertencem à subfamília ambusideae, contendo cerca de 1.250 espécies sendo, 400 nativas do continente americano das quais 200 são nativas do Brasil. Essas espécies normalmente se desenvolvem em condições climáticas quentes e úmidas, e são consideradas as plantas que mais crescem no planeta, com uma velocidade já registrada de 91 cm por dia. A sua distribuição é fundamentalmente nos trópicos, mas, sobrevivem em regiões subtropicais e temperadas . Existem diferentes espécies de bambus, as quais podem ser classificadas como sympodial (entoucerantes), monopodial (alastrantes) e amphipodial (semi-alastrante), como exemplificado na Figura 2, classificação gerada a partir da característica do seu sistema radicular . A maioria das espécies de bambu floresce uma única vez, ao final do seu ciclo de vida, e logo depois vai à senescência, esse fenômeno ocorre em tempos que variam de espécie
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para espécie, o que pode levar de 50 a 120 anos. O bambu é utilizado por humanos há milhares de anos para infini-
tas finalidades, devido às suas características físicas como, por exemplo, seu caule lenhoso que é forte, leve e flexível, o que o torna um material adequado para a utilização em
construções; suas fibras que são utilizadas para fazer papel e têxteis; e em muitos países, principalmente os asiáticos, os brotos de algumas espécies de bambu servem como fonte de alimento. Nos últimos anos, devido à ânsia de se encontrar fontes de energia alternativa em substituição ao uso de combustíveis fósseis, acrescentouse às demais, uma nova forma de utilização para o bambu, a exploração da biomassa para a produção de energia. Esta nova abordagem precisa ser cuidadosamente estudada, a fim de se utilizar biomassa de bambu da mais maneira eficaz, bem como para evitar ou minimizar quaisquer riscos eventuais ao ambiente e à vida humana. No entanto, o número de estudos em biomassa de bambu ainda é limitado. No Vietnã, o bambu é muito popular por ser uma fonte de alimento, material para habitação e mobiliário, entretanto, o potencial de produção de biomassa de bambu ainda não foi verificado. Energia de biomassa de bambu tem grande potencial para ser uma das alternativas aos combustíveis
Usinas Cana de Açúcar
Bambu Uso da biomassa do bambu
fósseis, tão procuradas na atualidade. Biomassa de bambu pode ser processada de várias maneiras (conversão térmica ou bioquímica) para produzir diferentes produtos energéticos (carvão, gás de síntese e biocombustíveis), o que a torna ainda mais interessante. Sendo assim, foi observado ao longo dos últimos 15 anos, um aumento de 10% na área de bambu da Ásia, principalmente devido ao plantio em larga escala, na China, Índia, e nos demais países asiáticos . Um exemplo é o Vietnã, que apesar do país assumir a quarta colocação na produção de bambu, a geração de energia a partir deste material ainda é um conceito novo. A intenção da geração de energia
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surge devido a vários fatores climáticos e de substituição dos combustíveis fósseis, mas, não se pode deixar de lado as vantagens, a quantidade de características desejáveis que o bambu apresenta que favorecem seu possível uso como combustível, tais como, o baixo teor de cinzas, baixo índice alcalino, alto poder calorífico e por último a umidade, a qual pode ser caracterizada como baixa (8-23%) , alguns exemplos podem ser vistos nas tabelas. Raoni Xavier de Melo Carolina Ruv Mendes Gonçalves Mendes Caren Custódio Mendonça Carla Martins de Brito Marcelo Almeida Silva Saulo Philipe Sebastião Guerra Fac. de Ciências Agronômicas - UNESP - Botucatu
Vários segmentos da indústria já se beneficiam da biomassa gerada pelo bambu como fonte de energia. Entre os exemplos está a indústria cerâmica. No estado de São Paulo, uma indústria de cerâmica, no município de Panorama, já tem 100 hectares plantados de bambu e planeja outros 100. A indústria, no ramo há mais de 30 anos,começou com o plantio de bambu em 2006 e já em 2009 começou a utilizar a biomassa do bambu, comprovando o rápido ciclo da cultura. Seu diretor, Jose Gonçalves destaca que a partir do momento em que passou a usar o bambu como gerador de energia em sua empresa, o negócio melhorou. A biomassa gerada pelo bambu é melhor que a do eucalipto, pinus, bagaço de cana e casca de amendoim. O empresário, no inicio, estudou sobre o bambu, que é mais econômico que as outras formas de biomassa. Ele também destaca que vai ampliar o plantio, principalmente depois que soube que há bancos financiando estes projetos. Em vários Estados do País, o Banco do Brasil financiou plantios de bambu.
ARTIGO Utilização de biomassa de eucalipto em processos industriais e de cogeração.
D
e um modo geral, o processo de carbonização transforma a madeira, alimentada úmida em fornos, em carvão vegetal e gases de carbonização. Estes gases podem ser divididos em gases não condensáveis, vapor d’água e pirolenhosos. A análise desse processo, ainda rudimentar na maioria dos casos, levanta alguns desafios, entre eles: • Aumento de eficiência e produtividade no processo de carbonização; • Redução de emissões atmosféricas poluentes; e • Aproveitamento térmico dos gases de carbonização. As reações de combustão de monóxido de carbono, hidrogênio, metano, alcatrões, metanol e ácido acético, todos na composição dos gases de escape dos fornos de carbonização, liberam uma quantidade de energia bastante relevante e que deve ser aproveitada. Em média, o carvão vegetal mantém cerca de 55% da quantidade de energia referente ao poder calorífico inferior da madeira, o restante é transferido para os gases de carbonização. Tecnologias atuais permitem a combustão completa, estável, controlada e segura dos mencionados componentes em câmaras de combustão, minimizando os impactos ambientais e maximizando o potencial de aproveitamento térmico. Além disso, com relação à vida útil da instalação e se-
gurança do trabalho, é fundamental que o projeto dessas câmaras empregue materiais com especificações adequadas às temperaturas e condições de operação previstas. Os produtos da combustão dos gases de carbonização representam relevante disponibilidade térmica tanto para a secagem da madeira a ser enfornada, quanto para a cogeração na unidade industrial. A secagem da madeira em etapa prévia à carbonização representa, de modo geral, um potencial de redução de cerca de 10% do tempo de carbonização. Uma produção média de 5 t/h de carvão a partir de madeira seca tem potencial para a geração de 7 MW, considerando uma planta termoelétrica convencional de ciclo a vapor (Rankine). A utilização de madeira como combustível para a geração de energia no Brasil está relacionada principalmente ao setor de papel e celulose. Em suas unidades industriais, há instalações termoelétricas e de cogeração, com base em ciclos a vapor. Como números preliminares, uma floresta de eucalipto com área plantada de cerca de 21.000 ha tem potencial para a geração de 64 MWe. Esse potencial de geração termoelétrica considera uma instalação constituída basicamente de caldeira de leito fluidizado para cavaco, turbina a vapor, condensador e gerador elétrico. Para a viabilidade técnica e econômica de uma planta termoelétrica é necessária a análise de alguns fatores, entre eles: • Disponibilidade de água na região; • Tecnologias acessíveis; • Proximidade de linhas de transmissão de energia;
• Preços da madeira e da energia elétrica. O primeiro e o segundo itens são correlacionados, pois havendo disponibilidade de água (referência: 1,4m³/ MWh), implanta-se uma unidade termoelétrica com ciclo a vapor, com tecnologias mais consagradas no mercado. Se há carência de água, as tecnologias poderão envolver gaseificação da madeira (biogás), bio-óleo por pirólise rápida e turbinas ou grupos geradores especiais. Por fim, a substituição de combustíveis fósseis por biomassa, mais especificamente por madeira de eucalipto, é viável em diversos setores industriais. Havendo vantagem de custo energético da biomassa, devem ser avaliadas as condições de combustão, as características do processo industrial, a umidade e a granulometria ideais para o consumo, a gaseificação e ainda, os impactos sobre a capacidade produtiva. Em fornos industriais, como um calcinador do processo de produção de Fe-Ni, é possível uma substituição parcial de óleo combustível por madeira. Entretanto, essa parcela aumenta com a redução de umidade e granulometria da biomassa, e em função da capacidade do sistema de tratamento e exaustão de gases. Em alguns processos industriais, a viabilidade técnica ou mesmo uma maior utilização de biomassa é alcançada com a gaseificação ou liquefação (pirólise rápida) da biomassa para possibilitar condições adequadas de queima e atender as exigências do processo.
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Casa de Arroz
Biomassa da casca de arroz para geração de energia
A
expansão acentuada do consumo de energia na sociedade moderna tem levado ao esgotamento dos recursos energéticos, impacto ao meio ambiente e por último necessita de elevados investimentos na pesquisa de novas fontes de energia. A biomassa surge como uma das soluções, uma vez que existe a disposição um significativo volume de resíduos gerados pela agricultura e outros setores, onde o tratamento e disposição final são ainda incipientes. Tal situação faz com que esforços sejam aplicados para o aproveitamento destes resíduos para a produção de energia e reduzir possíveis impactos ambientais negativos. A energia ocupa papel fundamental na vida moderna, dinamizando o desenvolvimento da sociedade em todos os setores econômicos (primário, secundário e terciário). Porém, ainda fez-se necessário os programas governamentais que proporciona o acesso dos pobres ou regiões distantes e de difícil acesso à energia porque esta pode trazer qualidade de vida no meio rural. Dentre as inúmeras fontes renováveis de energia, a biomassa mostra-se como uma alternativa bastante promissora, comparada a energia eólica, solar e, principalmente, à energia advinda dos combustíveis fósseis. Neste contexto a utilização de fontes alternativas de energia, em particular a biomassa (resíduos de cana de açúcar e de madeira, além da casca de arroz), aparecem como
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uma oportunidade de particular importância para colaborar na oferta de energia, vantagem está que, aliadas aos benefícios ambientais amplamente conhecidos, fazem com que a biomassa seja uma opção estratégica para o país, que só depende de políticas adequadas para a sua viabilização. Com relação aos resíduos agrícolas, tem-se a casca de arroz. Pelo fato da casca de arroz ser considerada
um poluente atmosférico, devido a emissões de gases causadores do efeito estufa, deve-se examinar atentamente a possibilidade de produção de energia. O Brasil está entre os dez principais produtores mundiais de arroz, com cerca de 11 milhões de toneladas para um consumo de 11,7 milhões de toneladas base casca. Essa produção é oriunda de dois sistemas de cultivo: irrigado e de sequeiro. O beneficiamento do arroz normalmente apresenta impactos ambientais resultante das técnicas produtivas utilizadas que, se não forem adequadamente corrigidos ou aperfeiçoados, poderão causar agressões ao meio ambiente.
Segundo o IBGE o arroz ocupa a quinta posição na produção agrícola do Brasil ficando atrás apenas da cana-de-açúcar, soja, milho e mandioca. Na safra anterior houve um crescimento de 15,4% do cultivo de arroz na comparação com o resultado anterior. Isso significa que a produção de arroz em casca atingiu 13,461 milhões de toneladas sendo que 73,37% do total é produzido nos estados de Santa Catarina e principalmente Rio Grande do Sul. Devido a essa elevada produção, a casca de arroz, constitui-se em um dos maiores poluentes gerados pelos engenhos de beneficiamento de arroz, esse resíduo é um dos mais abundantes resíduos agrícolas, estima-se que para cada hectare de cultura de arroz seja produzido de 4,0 -6,0 mg de resíduos. O beneficiamento gera cerca de 20% do peso total em media sobra entre 50 e 60% do total do grão. Pesquisas mostram que o resíduo da casca de arroz leva em torno de cinco anos para decompor, alguns agricultores optam pela queima sem controle a céu aberto desse subproduto, acarretando a emissão de metano e monóxido de carbono (CH4 e CO, respectivamente) que são gases intensificadores do efeito estufa. Diante dos fatos expostos acima a uma grande necessidade de se levar em consideração a implantação de alternativas para o destino dado à casca do arroz. Uma das alternativas é a utilização da casca de arroz para a produção de energia. A matriz energética exprime o
Casa de Arroz quadro de geração e consumo de energia. É instrumento utilizado para o Planejamento Energético do País e fundamental para se estabelecer políticas que promovam a competitividade.
deração a maximização em conjunto dessas três características. Os países mais industrializados no mundo sempre utilizaram como
Matriz energética A partir dos dados apresentados na matriz é possível ter um planejamento que assegure a disponibilidade de energia (segurança energética), com os menores custos possíveis e que seja ambientalmente sustentável. Evidentemente que essas três características, segurança, economicidade e sustentabilidade são, na maioria dos casos, contraditórias. Portanto, é necessário no planejamento energético, levar em consi-
fonte principal de geração o carvão, pois, apesar de altamente poluidor, existia e ainda existe em abundância naqueles países. O Brasil dispõe de
diversas fontes primárias de energia, o que nos leva a uma posição mundial bastante competitiva. A participação de produtos renováveis na Matriz Energética Brasileira manteve-se entre as mais elevadas do mundo, com pequena redução devido à menor oferta de energia hidráulica. O Brasil ocupa um lugar de destaque, pois devido aos seus recursos hídricos, cerca de 70% da nossa matriz elétrica, apesar de renovável, provoca grandes impactos em regiões geralmente sensíveis sob o ponto de vista ecológico e social a matriz energética brasileira é composta por uma porcentagem significativa de fontes renováveis. Da capacidade instalada de bioeletricidade atual-
Casa de Arroz mente de 7.727 MW, o setor está gerando para o Setor Interligado Nacional (SIN) apenas 1.133 MW médios. Isso equivale ao atendimento anual de 5 milhões de consumidores residenciais, o que representa 2% do consumo nacional, um número ainda tímido diante de seu potencial. As fontes renováveis de energia foram responsáveis por 41 % da oferta interna de energia elétrica no ano de 2013. A biomassa expressa uma porcentagem significativa na matriz energética brasileira. Segundo a ANEEL, existem cerca de 8 (oito) usinas que utilizam a biomassa da casca de arroz para geração de energia, esse número é pequeno frente a capacidade que o Brasil possui nessa área. A biomassa é considerada uma fonte energética limpa e renovável, o interesse na utilização de biomassa ganhou espaço no mercado de energia, passando a ser considerada uma boa alternativa para a diversificação da matriz energética. Cenário atual Apesar da ampliação da matriz energética manter a predominância das fontes de energia renováveis deve-se pensar em maiores incentivos para o futuro. Com o passar dos anos os grandes potenciais hídricos estão se tornando escassos ou ambientalmente inviáveis e com isso surge a necessidade de aumentar a oferta de outras fontes para atender a demanda de energia que, segundo o Plano Decenal de Expansão de Energia 2020 elaborado pelo Ministério de Minas e Energia , aumentará 4,6% ao ano entre 2010 e 2020 e demandará investimentos na ordem de R$ 190 bilhões no período de 2011 a 2020. Com base no levantamento de safra de arroz , ocorreu um decrés-
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cimo de área plantada brasileira de 0,7% em relação à safra 2012/13. No Rio Grande do Sul, onde se registra a maior área plantada do país houve
um acréscimo de 2,3% em relação à safra passada. O acréscimo ocorreu em função da boa disponibilidade de água nos mananciais e aos preços do produto que superaram o
custo de produção. O destaque da lavoura de arroz fica por conta do forte crescimento
observado da área plantada na Região Centro-Oeste. Na Região Norte o plantio da lavoura de sequeiro ocorre na sua grande maioria, associando baixos níveis tecnológicos com as adversidades climáticas frequentes e atendem mais às circunstâncias de subsistência. Em Tocantins, principal estado produtor, o desempenho do plantio realizado em terras altas, aliado à diminuição na área plantada, explicam a redução de 3,9% na produção deste ano. Na Região Nordeste, a despeito da existência de áreas de plantio irrigado, o clima mais amigável permitiu um bom rendimento das lavouras em relação aos últimos anos. Com esse cenário, o levantamento realizado pela Conab aponta para um aumento de na área brasileira de 4% na área plantada com arroz, chegando a 472.382,4 mil hectares, gerando uma produção de 12.161,7 mil toneladas, que representa um incremento de 2,9% em relação ao resultado da safra anterior. Produção de energia A casca de arroz, por ter um volume significativo, faz-se necessário o consumo próximo ao local onde se encontra disponível. Fazer a conversão da casca, próximo ao local onde ocorre o beneficiamento do arroz torna-se extremamente importante, uma vez que o transporte da casca de arroz representa uma etapa altamente problemática, pois sua baixa densidade torna o volume muito grande e transportá-la não é economicamente vantajoso. O arroz, de acordo com o plantio e a época do ano, vem da lavoura com 25-30% de umidade, sendo que, para o beneficiamento, deve ser reduzida para 12-15%. A secagem é realizada com queima de parte das
Casa de Arroz
cascas e os gases de combustão são empregados como meio de aquecimento. Usinas produtoras de arroz parborizado, também, utilizam vapor nos processos de beneficiamento. O calor de processo empregado em um engenho de arroz pode ser obtido a partir de diferentes equipamentos, o que possibilita a geração simultânea com a eletricidade. Como exemplo de equipamentos, pode-se citar gerador de vapor, mo-
tor Stirling, fornalhas, etc. Além desta utilização, o vapor gerado pode ser empregado na geração de eletricidade, com tecnologia padrão de geração termelétrica. Analisando o Poder Calorífico da casca que é de 3.384,09 kcal/kg, e o poder calorífico do carvão vegetal é de 7.500 kcal/kg, depreende-se que é viável a substituição parcial dos combustíveis fosseis por biomassa, para a geração de energia. poder calorífico define-se como a quanti-
dade de energia na forma de calor liberada pela combustão de uma unidade de massa. O estudo da utilização da casca do arroz na produção para gerar energia é relevante, porque além de gerar lucratividade está colaborando a utilização de um coproduto na produção de energia renovável. Com a implantação de sistemas de geração de energia elétrica eliminarse-á o acúmulo de casca, prejudiciais ao ambiente, fechando a cadeia produtiva do arroz. O importante é disseminar as possibilidades de aproveitamento de fontes renováveis de energia em locais e processos diversos em várias escalas, tornando a matriz energética do país mais diversificada e robusta para situações de escassez dos recursos energéticos. Um ambiente sustentável poderá ser alcançado com o provimento de fontes de energia naturais que possam tornar as atividades rurais e agroindustriais parceiros para o desenvolvimento regional, capaz de atender as suas próprias necessidades de energia de processo em quaisquer lugares do Brasil. Além das atuais considerações a respeito de viabilidade ambiental, social, técnica e econômica para o uso da biomassa como fonte de energia renovável e respectivos processos e tecnologias para sua transformação em energia térmica e elétrica, outras considerações econômicas podem fortalecer ainda mais este aspecto de viabilidade. Neste sentido, recursos advindos da negociação dos créditos de carbono no mercado internacional e incentivos do governo Brasileiro quanto a impostos associados a máquinas e equipamentos que transformem a matéria-prima da biomassa em outras formas de energia. Klaydianne Marçal Batista Rodrigues da Silva,
Mestrando em Agroenergia - UFT
Yolanda Vieira de Abreu Economista, Profª Drª UFT
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Pellets
Biomassa e pellets no contexto nacional e internacional
N
os últimos anos, a nossa produção de energia envolve a queima de combustíveis fósseis. Como uma conseqüência temos um aumento crescente nas emissões de CO². É consenso mundial de que os recursos de combustíveis fósseis estão sendo limitados. Numerosas iniciativas envolvem uma reestruturação da rede de energia e a redução da dependência de combustíveis fósseis. Os combustíveis renováveis podem substituir o papel dos combustíveis fósseis na produção e geração de energia. O mundo enfrenta atualmente uma dupla ameaça no setor da energia, a inexistência de uma oferta segura e adequada de energia a preços acessíveis e os danos infringidos ao ambiente, pelo excessivo consumo de energia. À luz do conhecimento atual, face às perspectivas de esgotamento das fontes energéticas não-renováveis, ressalta-se a necessidade de se repensar o processo de desenvolvimento econômico de forma a não comprometer o atendimento à demanda das gerações futuras. A solução para os problemas mencionados acima vai incluir uma mudança substancial em relação ao modelo de produção, consumo e desenvolvimento. Para isso, será necessário envolver diversos setores: ser humano, sociedade, empresas e governantes. De acordo com o IEA, um montante de US$20 trilhões é esperado como investimento para suprir a demanda energética mundial até 2030. Se tais investimentos não forem feitos de uma forma consciente no que diz respeito ao clima, as emissões de gases estufa devem aumentar em 50% até 2050, enquanto a
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ciência nos diz que essas emissões devem ser reduzidas em 50% até 2050. No documento intitulado “White Paper for a Community Strategy”, elaborado pela European Comission´s são claras as intenções da Comunidade Européia em dobrar a quota de fontes renováveis e biomassa no consumo total de energia doméstica. No caso da biomassa, isto representa um incremento de 90 milhões de toneladas em óleo equivalente. Na União Européia, países como a
Finlândia, Suécia, Áustria, Dinamarca e Alemanha já possuem programas bastante avançados de produção de energia elétrica a partir de biomassa. Na Finlândia, Suécia e Áustria a bioeletricidade representa um grande suprimento de energia primária. A política energética do governo finlandês tem como objetivo criar condições de assegurar o fornecimento de energia, manter os preços competitivos e possibilitar o cumprimento dos compromissos de redução das emissões. No que tange ao consumo de biomassa, os Estados-Membros da União Européia forneceram estimativas do consumo final de energia da biomassa, a fim de atingir suas metas para 2020. Para atingir a meta, a União Européia deve importar de 25-40 Mtoe.
Neste contexto avaliamos a importância do Brasil se inserir neste novo mercado de produção de pellets e de exportação de biomassa para a atender a demanda elevada na União Européia. A União Européia para atingir as metas de uso de energias renováveis em 2020 com o uso de bioenergia e biomassa devem aumentar o consumo energético de 82 milhões de tep em 2010 para 135 Mtep em 2020. Os maiores aumentos são no setor elétrico e de transportes, onde se espera que o uso da bioenergia deve dobrar de 10 milhões de tep para 20 Mtep para o setor de energia elétrica e deve dobrar de 14 a 28 Mtep no setor dos transportes. No gráfico acima temos um crescimento de consumo de energia e da necessidade de consumo de biomassa, com destaque para a Bélgica, França, Alemanha, Itália, Holanda, Polônia e Reino Unido. Conforme o relatório o principal interesse diz respeito da biomassa sólida e gasosa utilizada no setor elétrico e calor, em vez de biocombustíveis líquidos (etanol) usados no setor de transporte. A utilização destes dois setores de energia em 2020 deverá totalizar em 107 milhões de tep. Será necessário a importação em grande escala de biomassa. Estimativa de uso e de consumo de bioenergia e biomassa para atingir as metas de energias renováveis 2020 de acordo com National Renewable Energy Action Plans: Biomassa sólida será importada pela Europa na forma de pellets de madeira. De acordo com dados do Eurostat, 2,5 milhões de toneladas de pellets de madeira foram importados para a UE
Pellets em 2010 (1,8 milhões de toneladas em 2009). As principais origens de importação de biomassa são do Canadá, Estados Unidos e a Rússia. Existe um potencial significativo de biomassa a nível mundial e as quantidades de biomassa sólida para atender a demanda da UE projetada em 26-38 milhões TEP. A biomassa, quando utilizada para fins energéticos, é classificada em três categorias: florestal, agrícola e rejeitos urbanos, onde, na biomassa energética agrícola, estão incluídos as culturas agroenergéticas e os resíduos e subprodutos das atividades agrícolas, agroindustriais e da produção animal. O potencial energético de cada um desses grupos depende tanto da matéria-prima utilizada quanto da tecnologia utilizada no processamento para obtê-los. Existem diversas rotas tecnológicas para a utilização da biomassa com a finalidade de se produzir energia elétrica, contudo, todas envolvem a transformação da biomassa, por meio de processos termoquímicos,
bioquímicos e físico-químicos, em um produto intermediário, que por fim, será usado na geração de eletricidade. A geração de resíduo de madei-
ra processada mecanicamente para o Brasil foi equivalente a 50.778.566,33 m³, valor correspondente a 45% de perda no processamento das toras.. A região com maior geração de resíduo foi a Sul, apresentando valor de 21.188.983,25 m³ (41,7%), seguida do Sudeste (32%) e do Norte (15,3%). Em relação aos estados, o Paraná possui a maior geração desses resíduos, com valor de 10.922.631,10 m³, seguido por São Paulo, Bahia, Santa Catarina e Minas Gerais. A geração de resíduo de madeira
processada mecanicamente para o Brasil foi equivalente a 50.778.566,33 m³, valor correspondente a 45% de perda no processamento das toras. A região com maior geração de resíduo foi a Sul, apresentando valor de 21.188.983,25 m³ (41,7%), seguida do Sudeste (32%) e do Norte (15,3%). Em relação aos estados, o Paraná possui a maior geração desses resíduos, com valor de 10.922.631,10 m³, seguido por São Paulo, Bahia, Santa Catarina e Minas Gerais. A geração de resíduo da cadeia florestal e industrial para o Brasil foi equivalente a 85.574.464,76 m³. A região com maior geração de resíduo foi a Sul, apresentando valor de 30.099.297,47 m³ (35,17%), seguida da Sudeste (26,33%) e Norte (15,48%). Em relação aos estados, o Paraná apresentou a maior geração, com valor de 15.741.680,80 m³, seguido de São Paulo, Bahia, Santa Catarina, Minas Gerais e Pará. As fábricas de papel e celulose geram uma quantidade de resíduos de aproximadamente 48 t de resíduos para cada 100 t de celulose produzida,
Pellets ou seja, produzem 48% de resíduo em seu processo produtivo. Os dados de produção de papel e celulose foram retirados do Relatório anual referente à produção de papel e celulose realizado pela Associação Brasileira de Celulose e Papel – Bracelpa. Em 2010, foram produzidas, no Brasil, 22.743.000 t de papel e celulose. Desta forma, a geração de resíduo das indústrias de papel e celulose foi estimada em 10.916.640 t em todo o Brasil.
especificações internacionais (qualidade, padronização, durabilidade e umidade) e com origem em madeira certificada (cadeia de custódia). O produto é de origem da madeira e sem nenhum tipo de conservante. O produto é muito utilizado como um combustível energético e térmico para as residências (fogões) e para aqueci-
PELLETS A produção de pellets na Europa e América do Norte começou durante a crise do petróleo na década de 1970, quando pellets de madeira foram utilizados como um substituto para os combustíveis sólidos. A produção de pellets de madeira tornou-se comercialmente viável desde a década de 1990 e tem crescido constantemente ao longo dos últimos anos. Um dos fatores do aumento no consumo foi a política de alguns países (Europa, Estados Unidos e Canadá e atualmente Coréia do Sul e Japão) pelo uso de energia renovável como a biomassa e pellets para combater o aquecimento global e para uma segurança energética. Pellets de madeira são utilizados em escala doméstica (residencial) e industrial em grande dimensões em usinas termoelétricas na Europa e Estados Unidos. Pellets de madeira são considerados de biocombustíveis produzidos de biomassa sólida e em unidade de formação cilíndrica. São produzidos de madeira industrial (resíduos lenhosos, florestais e industriais) e são utilizados para o aquecimento e a produção de energia térmica. Dependendo da especificação e padronização, existem diferentes tipos de pellets (ENPlus DiNPlus): Pellets Premium são de alta qualidade e com uma composição dentro das
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mento em redes de hotelaria (caldeira industrial) na Europa, Canadá, Estados Unidos e Brasil. Pellets industriais são de padrão de qualidade inferior, onde a madeira pode ser misturada com resíduos ou casca. As principais aplicações são as caldeira industriais em usinas termoelétricas. Os diâmetros típicos para pellets variam de 6 a 12mm e o comprimento típi-
co é de 10 a 40mm (DIN 51731, ÖNORM M 7315). O valor calorífico líquido varia entre 10,8 e 18 MJ/Kg, a densidade é de 600 Kg/m3 (Kaltschmitt, M et al (2009) Energie aus Biomasse - Grundlagen, Techniken und Verfahren) e também pode ser entre 500 e 680 kg / m³. O teor de umidade padrão deve estar entre 6-10%. O respectivo parâmetro depende da qualidade do respectivo
sedimento de produto, com os valores mais elevados nos pellets de categoria premium. Ao longo dos anos foi desenvolvida uma grande variedade de padrões de pellets de madeira. A União Europeia introduziu as primeiras normas EN (EN 14961 e EN 15234) em 2010. Outros padrões que incluem DIN 51731/DINplus na Alemanha / Holanda / Bélgica, ÖNORM M em 7315 Áustria e SS 187.120 na Suécia. A iniciativa privada dos maiores consumidores de pellets de madeira (Dong, Drax, Electrabel, Eon, Fortum, RWE e a Vattenfall) a nível europeu, está trabalhando em uma padronização de negociação de contratos comerciais, a fim de transformar de pellets de madeira em uma commodity mundial. A União Européia é o maior mercado de consumo de pellet de madeira. Em 2012 consumiu cerca de 14MMT (milhões de toneladas) de pellets. O Consumo Europeu de Pellets deverá triplicar até 2020. Alguns especialistas esperam que o mercado aumente para 80MMT em 2020. Ekman & Co calcula em 18 milhões toneladas de wood pellets na Europa em 2014. Pöyry tem a estimativa utilização de wood pellets de 16,5 milhões de toneladas em 2015. New Energy Finance tem a estimativa de uso pellets em cerca de 28 milhões de toneladas em 2025. AEBIOM tem uma avaliação geométrica de uso de woodpellets em mercado residencial e industrial entre 50 e 80 milhões de toneladas em 2020. Desde 2008, a demanda por pellets superou significativamente aa produção doméstica na Europa. Isto resultou em aumento das importações dos Estados Unidos e Canadá. Em 2012, os Estados Unidos exportou pellets de madeira para a Europa para cerca de 1,8MMT, no valor de 331 milhões dolares. Se os fluxos de comércio permanecem consistentes como nos padrões atuais, os
Pellets Estados Unidos tem o potencial de fornecer cerca de 650 milhões dólares de pellets de madeira em 2014. Abaixo temos os detalhes do mercado europeu de consumo e importação de pellets. Alemanha e Suécia são os maiores produtores de pellets na Europa. Em 2011, a produção sueca caiu cerca de 300.000 MT. O corte de produção foi em parte substituída por importações competitivas da região do Báltico e da Rússia. Durante 2010, 2011 e 2012, as importações suecas têm vindo a aumentar rapidamente, principalmente para os usuários em grande escala. Entretanto, a produção deverá permanecer estagnada nos próximos anos. O pequeno potencial de investimentos e a disponibilidade limitada de suprimentos de matérias-primas estão restringindo ainda mais a capacidade de crescimento e produção na Europa. A principal matéria-prima para produzir pellets tem sido tradicionalmente a serragem e os subprodutos de serrarias. Com o aumento da competição pelos recursos de serragem, uma base de matéria-prima sustentável mais ampla está se tornando necessário. Há um interesse crescente em resíduos florestais, resíduos de madeira e resíduos agrícolas. Na Europa Central alguma expansão está prevista, principalmente abastecer o mercado de aquecimento residencial na região. Crescimento da capacidade para suprir a demanda no noroeste da Europa, contudo, não será suficiente. No geral, não é esperado um aumento na produção de pellets de madeira da União Européia. Do consumo de 14,3 MMT, em 2012, uma quota igual estima-se ser usado para uso industrial e uso doméstico. Os principais usuários de pellets de madeira na UE são o Reino Unido, Dinamarca, Holanda, Suécia, Alemanha e Bélgica. Mercados de consumo industrial como a Holanda, Bélgica e Reino Unido
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que detém grandes usinas que utilizam pellets. Mercados de consumo industrial e residencial como a Dinamarca e a Suécia, em que pellets são utilizados pelas usinas, mas também pelas famílias e pelos consumidores de médio porte para aquecimento. Mercado de consumo residencial. Na Alemanha, Áustria, Itália e França pellets são usados principalmente em
caldeiras residenciais e industriais privadas de pequena escala para o aquecimento. A demanda por pellets em escala industrial depende principalmente de mandatos dos Estados-Membros da UE
e de incentivos, enquanto o mercado de pellets residencial é impulsionado por preços de combustíveis alternativos. O Reino Unido, Holanda e Bélgica são considerados os mercado de grande crescimento de pellets e também o mais dependente em importações. O uso em larga escala de pellets de madeira pelas usinas no Reino Unido e os países do Benelux é impulsionado pe-
los mandatos da UE para a utilização de energias renováveis em 2020. Os governos desses países optaram por cumprir as suas obrigações, principalmente, pela utilização de biomassa para a geração de eletricidade. Recentemente, o Governo do Reino Unido reforçou a directiva relativa às emissões industriais, que deverá impulsionar o consumo ainda mais em 2014. O Governo holandês vai decidir sobre a política nacional de energia renovável. De acordo com o projeto de proposta, as usinas antigas devem ser fechadas e a utilização da biomassa será limitada a 25 PJ por ano. Após os três mercados regionais na UE, também três fluxos de comércio pode ser determinante ao mercado de consumo de pellets na Europa. Os países do Benelux e o Reino Unido devem importar principalmente dos Estados Unidos e Canadá. Apesar de sua produção interna ser significativa, o países escandinavos, principalmente na Dinamarca e a Suécia, dependem em parte das importações, de predominantemente a região do Báltico e da Rússia. O mercado de pellets na Alemanha, Áustria e Itália é dependente da produção local e de importação no caso da Itália. Desde 2008, a demanda por pellets superou significativamente a produção doméstica na Europa. Isso resultou em aumento das importações dos Estados Unidos, Canadá e Rússia. Em 2012, as exportações de pellets dos EUA foram impulsionados por setenta por cento para cerca de 1,8MMT, representando um valor 331 milhões dólares americanos. Foram importados 4,5MMT de pellets de madeira em 2012 na Europa e deverão crescer mais de 6 e 7 de MMT neste e no próximo ano. As importações são impulsionada pela demanda de usinas de grande porte. Seus fluxos de comércio permanecem consistentes com os padrões atuais, e os Estados Unidos tem o potencial de fornecer pelo meno smetade da demanda de importação, o que representaria um valor comercial
Pellets
de aproximadamente $ 650 milhões de dólares em 2014. Outros exportadores importantes de pellets para a UE são o Canadá e a Rússia. Em resposta à demanda da UE para pellets industriais, a capacidade poderá ser ampliada nos dois países, bem como o ingresso do Brasil neste promissor mercado. É igualmente vantajoso que o sistema a implementar seja projetado numa fase inicial do próprio projeto do edifício onde vai ser instalado, de forma a adaptar o projeto ao sistema de aquecimento, sendo para isso muito importante que exista uma boa comunicação entre o arquiteto e o projetista da instalação a pellets. Estes sistemas tem aplicação na Indústria, no Comércio e no Setor Residencial. Os sistemas de caldeiras a pellets são sobretudo aplicados em grandes construções como Hospitais,
Escolas e outros edifícios públicos. Diversas indústrias assim como os hotéis (aquecimento do edifício, piscina, área de spa, etc.) são também alvos de aplicação. Começa-se a denotar uma tendência para a substituição dos sistemas convencionais que usam como fonte os combustíveis fósseis. O aquecimento moderno com pellets é muito diferente do aquecimento tradicional de queima de lenha numa lareira. Ainda assim, só com o amadurecimento da tecnologia é que o mercado residencial se tornou mais receptivo à instalação deste tipo de sistema. O sistema automatizado de pellets pode substituir completamente os sistemas convencionais utilizados, ou funcionar como uma fonte de energia alternativa dentro de indústrias e estabelecimentos comerciais. Quem consome pellets no Brasil:
usuários de fornos e aquecedores a lenha, gás e energia elétrica, como padarias, pizzarias, granjas, hotéis, motéis, hospitais e lavanderias. Em escala industriais as indústrias que utilizem os combustíveis fósseis: BPF, GLP ou gás natural ou ainda a biomassa na lenha, cavaco, pó de serra, briquete e carvão. O Brasil pode incrementar sua segurança energética, gerar milhões de postos de trabalho, enquanto contribui com os esforços globais contra as mudanças climáticas. Com o conjunto certo de políticas, e com a adesão forte do setor privado, o Brasil tem a possibilidade de se tornar uma potência ambiental no século 21. Celso Marcelo de Oliveira Presidente da Associação Brasileira das Indústrias de Biomassa e Energia Renovável
Pellets
O mercado de pellets de madeira
A
produção mundial de pellets de madeira tem mostrado um crescimento exponencial: de 2 milhões de toneladas de pellets madeira em 2001 à 4 milhões de toneladas em 2006, para 9 milhões em 2008, 15 milhões em 2010 e 25 milhões em 2014. Ao longo dos anos, o nível de profissionalismo no setor aumentou, assim como a capacidade de produção média e investimentos de capital em fábricas de pellets de madeira. Além disso, quantidades crescentes de cavacos de madeira, briquetes e pellets de resíduos agrícolas são usados para a produção de bio energia. A União Europeia é o motor do mercado de pellets de madeira. Em 2010, a UE consumiu 9,8 milhões de toneladas de pellets de madeira das quais 2,2 milhões de toneladas foram importadas. Embora esta seja uma grande quantidade, isto correspon-
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de a apenas 0,2% do consumo bruto de energia da UE. Considerando as metas 20/20/20, vários institutos de pesquisa fizeram prognósticos afirmando o crescimento contínuo do mercado de pellets de madeira. Uma estimativa conservadora é que haja um consumo de 24 milhões de toneladas de pellets de madeira em 2020, dos quais 11 milhões serão importados. Atualmente, pellets de madeira são importados principalmente dos EUA, Canadá e Rússia. Exportadores emergentes de pellets de madeira são a Austrália, África do Sul e países da América do Sul. Uma estimativa progressiva sugere que a demanda anual de biomassa de madeira aumentará para 305 milhões de toneladas em 2020. Associações de Biomassa na Europa esperam que o consumo de pellets de madeira de alta qualidade
para fins de aquecimento aumentará em mais de 7 milhões de toneladas em 2011 para 13 milhões de to-
neladas em 2015 e 22 milhões de toneladas em 2020. O crescimento deste mercado é impulsionado pela competitividade de pellets de madeira em comparação com os combustíveis fósseis convencionais, como gás natural e petróleo. A Itália tem o maior mercado doméstico de pellets de madeira do
mundo. Em 2011, dos 1,8 milhões de toneladas de pellets de madeira consumidos , 90% foi comprado por famílias. Mais de 3.500 empresas estão ativas no mercado de pellets de madeira italiano, dando emprego a 19.000 pessoas. O volume de negócios total de pellets de madeira foi de € 470.000.000 e o setor continua a crescer. Um adicional de 160 mil fornos de pellets de madeira foram instalados em 2011. Cada forno consome em média cerca de 2 toneladas de pellets de madeira por ano. A Suécia é o líder mundial em consumo de pellets de madeira. Em 2010, consumiu 2,3 milhões de toneladas, dos quais um terço foi utilizado por famílias e pelas PME para a produção de calor. Também tem a mais longa tradição de usar pellets de madeira. Já em 2003, a Suécia produziu mais de 1,1 milhões de toneladas de pellets de madeira (no mesmo ano, a Alemanha produziu apenas 100 mil toneladas). Hoje a Alemanha é o maior produtor de pellets de madeira com mais de 2 milhões de toneladas em 2012. Em 2011, a Alemanha consumiu 1,4 milhões de toneladas, a maioria das quais por parte das famílias. Atualmente, o consumo de pellets de madeira por parte das PME está aumentando rapidamente na Alemanha. Típico do mercado alemão é que aproximadamente 80% da produção de pellets de madeira é certificado por ENplus. O sistema de certificação ENplus estabelece requisitos elevados de qualidade e sustentabilidade para os pellets de madeira.
Eucalypt and Pine
Closely spaced short rotation Eucalypt and Pine plantations for energy in Brazil
B
razil is a continental country with 236 million hectares of land used for agriculture, livestock and plantade forests. However, this last sector despite its very importante role in the local economy, occupies only 6 to 7 million hectares which representes only 0.7% of the Brazilian territory. A country with such dimension as Brazil, with good soil and climatic condidtions and favorable topography, mainly in the Cerrado, Caatinga and Pampas biomes, should have a better use for its land. Brazil should use better its production factors for a bigger production of forest biomass to reduce its dependence on fóssil fuels. For a long time, since the earlier 1900’s universities, research institutions and forest companies have been doing their work since eucalypts was introduced by Edmundo Navarro de Andrade in Rio Claro, Sao Paulo. These efforts represent more than 100 years of researcha nd development which made Brazil to be very well known and respected in the area of eucalypt silviculture, harvesting and utilization. Our eucalypt plantations are established today under a high technological degree with the biomass and fibres originated from them, used by several industrial processes such as: charcoal, composite boards, pulp and paper, sawnwood, treated lumber and biomass production for biofuels and energy.
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The search for new technologies was permanent and a constant preoccupation of Brazilian scientists and entrepreneurs, focused mainly on the two most important genus planted in our country: Eucalyptus and Pinus. Practices and technologies from abroad, even with different tree species have always attracted the attention of the Brazilian
experts. The need to produce biomass in shorter periods of time, decreasing rotation age and increasing the amount of biomass production per hectare, became a target in the earlier 2000’s in Brazil. The search for solutions aimed mainly the United States of America and some European countries with their poplar and willow plantations. Closey spaced forest plantations to produce biomass for energy in short rotation has been used for a long time in the United States of America and some European countries. Institutions such as the Oak Ridge National Laboratory and the State University of New York in
USA and Coppice Resources Inc in UK have been studying and testing the use of willows and poplars for that purpose. The main reason for the choice of these trees is their fast growing and their ability to sprout from the stumps after being harvested. In Brazil, attempts to use closely spaced forest plantations to produce biomass for energy in short rotation systems, started in the early 1970’s by some companies of the Pig Iron, Steel and Iron Alloys industry. Eucalyptus and Corymbia were the two main genus used to produce forest biomass with the objective of supplying charcoal as a redactor in the blast furnaces in the industrial process of reducing iron ore to get the desired final product. However, those earlier experimental closely spaced plantations did not work in Brazil due to the genetic diversity of the seedlings, originated from seeds, which lead to a very big intraspecific competition between plants in the forest stands. Those plantations were heterogeneous with dominant and codominant trees and a considerable number of intermediate and suppressed ones. In 1975, the development of vegetative propagation of eucalypts by experts of today Fibria, introduced the country in a new era, the one based on clonal silviculture and paved the way to allow closely spaced short rotation eucalypt plantations in Brazil. In the earlier 2000’s the first research with closely spaced clonal
Eucalypt and Pine
eucalypt plantations was established in Itamarandiba, Minas Gerais by the Department of Forestry of the Federal University of Vicosa - UFV, with the support of CNPq, Capes, CEMIG, MME and APERAM. This work resulted in a Ph.D. and several M. Sc. Theses at UFV and the Federal University of the Valleys of Mucuri and Jequitinhonha – UFVJM. It also stimulated the foundation of the Brazilian Network of Biomass for Energy – RENABIO. The 2010 Bioenergy Award of the World Bioenergy Association was given to the President of RENABIO for his work as the main scientist and advisor of that project. This stimulated forest companies in Brazil to start testing this system to
produce eucalypt biomass in a short rotation and with a smaller amount of land. On the other hand, Brazil started to have representation in very important international biomass organizations such as the International Energy Agency – IEA with its different and very important Task Groups and the World Bioenergy Association – WBA where Brazil has two members in the board. Several companies in Brazil such as URP, Bertin Group, Marquesa and Duratex in Sao Paulo, GMR in Tocantins, Ramires in Mato Grosso do Sul, ERB and EFSA in Bahia, established pilot areas by using clonal eucalypts in this closely spaced short rotation plantations aiming the production of biomass for energy.
Results demonstrated that in a 3 m x 0.5 m spacing the plantations could be harvested at 2 years age while in a 3 m x 1 m they could be harvested at the age of 3 years. On the other hand, the research carried out in Itamarandiba showed also that the plantations would continue to grow with low mortality if they were not harvested at the prescribed or estimated rotation age. On the other hand, studies promoted by Duratex showed that the biomass of those plantations could also be used for MDF production. A next and expected step will be the use of such
Eucalypt and Pine
biomass for second generation ethanol and other types of biofuels such as those used by airplanes. Once the silvicultural aspects of the closely spaced short rotation clonal eucalypt plantations were taken care and solved in Brazil, the harvesting
of such plantations became an issue. However, Biosystems Engineering Pty, a company from Australia solved this problem developing and testing there, the combined one pass harvester machine
called Bionic Beaver. The new version of this machine is being finished this year and will probably be also, operating in Brazil by the end of 2015. The quality
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of the wood chips produced by the Bionic Beaver, the harvesting capacity and the low cost of its operation will promote a very big impact in the use of wood biomass for energy in Brazil. Three years ago, as part of a research program of Marquesa, a forest company located in Itapeva, Sao Paulo, the closely spaced short rotation system was applied to tropical hybrid Pines. By using pine and promoting innovations in the way such trees are planted and managed in Brazil, Marquesa would like to know if it could in the short run get biomass for energy by harvesting alternate planting lines of the stand and also some percentage of trees within planting lines leaving some trees to be tapped for resin production and to produce logs for sawmills in the long run. A pilot research area was planted in the Sul Brasil farm of the company in Itapeva, Sao Paulo, by using a hybrid of Pinus tecunumanii x Pinus caribaea var hondurensis, 3.5 years ago. The trial comprised five initial spacings and data recently collect in a forest inventory showed the following results: It is important to note that this research trial was established in a region with a 1,500 mm of annual rainfall without hydric deficit. Therefore it is necessary to try this silvicultural system in regions with lower levels of pluviosity. However, the initial findings show promising expectations for this kind of planted pine forests all over Brazil. That is the reason it should be under the radar of institutions such as the Brazilian Confederation of Agriculture
and Livestock and also of the national planted forests program of the Ministry of Agriculture. Besides this innovation with closely spaced eucalypt and pine plantations, there is in Brazil another one which is not less important. It is related to the extraction of eucalypt stumps from those plantations that need to be renewed or where the big number of remained stumps make it difficult and costly to tend and to harvest the eucalypt plantation. Therefore,
in Brazil today, we have available not only the biomass from the stems of the eucalypt trees but also the biomass from their stumps and the roots that come with them when they are extracted by the equipment called TyRex. Up to date there was not in Brazil an equipment which could allow the extraction of eucalypt stumps in an economically and technically way. This is a very important operation and issue if we observe that eucalypts in Brazil are planted in a coppicing system with at least three harvesting operations in the same original
Eucalypt and Pine
stand. Permanent development of new clones require renewal of most of eucalypt plantations in Brazil, when the presence of the stumps were always a problem to be solved. Assuming that eucalypt plantations in Brazil occupy 6 million hectares and that 20% is being renewed the total area to extract the stumps would be 1.2 million hectares. This area would provide at least 24 million tons of wood chips from the stumps with a 30% of moisture contente. Today, this operation is possible because Caterpillar,
along with PESA and OPERFLORA, developed recently, the TyRex, an equipment to extract stumps from eucalypt plantations to be renewed, one of the biggest innovations in the Brazilian forest sector in the last years. This equipment is able to extract about 9 stumps per minute and has been tested by OPERFLORA in eucalypt plantations of several companies in Sao Paulo, Mato Grosso do Sul and Para. The eucalypt stumps are extracted and left in the field for a period of 30 days to loose
moisture and soil particles that might be aggregated to the roots that come with them. Finally they are transported to a yard where they are transformed into wood chips for energy. It was possible to see that besides the reduction of the establishment cost of the new eucalypt stands, stump extraction with the TyRex provided also an income with the selling of 20 to 50 tons of wood chips per hectare. On the other hand, it was also observed that a soil improvement occurred in the area with a bigger retention of water from rainfall promoting a higher growth of the eucalypt seedlings in that area when compared to areas without stump extraction, both with the same age and same silvicultural treatments.
Laercio Couto World Bioenergy Association Jo達o Antonio Prestes Grupo Orsa Luiz Carlos Couto Renabio Juliana M. F. C. Brunetta UNIC
MS Ambiental inova e abre mais espaço na oferta de biomassa para energia
R
eferência na produção nacional de microchip de biomassa florestal para geração de energia, a MS Ambiental busca soluções para as demandas ambientais através de consultoria, execução de serviços, indústria e comércio de produtos, com o objetivo de contribuir globalmente para a melhoria e sustentabilidade da qualidade de vida. A empresa, com sede em Três Lagoas, Mato Grosso do Sul, possui na sua diretoria profissionais com mais de 25 anos de experiência no ramo de papel, celulose e resíduos industriais, e também na área florestal, corte, arraste, carregamento e picagem de madeira para celulose e energia. Além disso, MS Ambiental promove o gerenciamento de resíduos fábrica adentro, atingindo todos os setores onde resíduos e efluentes são gerados. Separando-os convenientemente e evitamos as misturas indesejáveis. Em decorrência do reaproveitamento de resíduos a MS AMBIENTAL desenvolve produtos agrícolas e fornece matérias primas e insumos para indústrias de diversos setores. As soluções da empresa para efluentes utilizam tecnologias de baixo impacto, como o sistema de lagoas ecológicas, de fácil implantação e manejo, baixos custos operacionais e que se integram harmonicamente à paisagem Atualmente, um dos principais focos de atuação da empresa é a produção de cavaco de eucalipto e biomassa, a partir de reflorestamento e resíduos de madeira, com destino ás usinas para geração de energia renovável;
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Os clientes potenciais estão em diversos estados do Brasil e incluem empresas geradoras de energia, principalmente usinas e industrias, entre eles Eldorado Brasil, Raizen, Biosev -Louis Dreyfus Commodities Company, JBS, Glencane.
A área de atuação da MS Ambiental se estende a várias outras atividades que incluem: Tratamento de Resíduos É a principal área de atuação da MS Ambiental. A empresa dis-
Produção de microchip Através da aquisição de um equipamento da empresa norteamericana Morbark, a MS Ambiental incorporou a sua linha de equipamentos um picador de tambor especial, destinado para toras e resíduos. O novo projeto é o que há de mais moderno em tecnologia para os produção de microchips.
põe de uma equipe de assessoria todo um setor específico para co- Oferece assessoria, consultoria, técnica e operacional altamente mercialização e assistência técnica projetos e prestação de serviços qualificada e experiente que vem de produtos, na área de agricultura em reciclagem de resíduos abranatuando em indústrias de digendo as seguintes atividades: versos setores e municípios, Vantagens da tecnologia de disseminando técnicas de orNovos Mercados produção de MICROCHIP. ganização, gerenciamento, mo- • Padronização da granulometria. Abertura de mercado connitoramento e reciclagem de sumidor para os sub-produtos resíduos. Trabalha diretamente • Utilização dos microchips para processo obtidos a partir de resíduos e com os mais diversos tipos de de produção de pellets. fornecimento de assistência lodos e resíduos orgânicos, de • Queima homogênia em caldeira. técnica, garantindo o uso correorigem industrial ou domiciliar, • Queima por suspensão em caldeira. to e a satisfação dos clientes materiais inorgânicos como cinzas de caldeira, resíduos alcali- • Maior otimização de material transportado. Implantação nos, resíduos obtidos a partir da • Alta eficiência energética. Acompanhamento da imseparação do lixo comum, entre plantação e operação das unioutros. Em apoio ao trabalho de dades de reciclagem em parcereciclagem e beneficiamento de e jardinagem, e também para ou- ria com as empresas geradoras; resíduos a empresa desenvolveu tras indústrias de transformação. Projetos Elaboração de Projetos de Unidades de Reciclagem e Disposição final de Resíduos, obedecendo a legislação ambiental vigente; Transporte Manuseio interno, transporte e organização da deposição de resíduos; Coleta Separação interna, coleta seletiva de resíduos, treinamentos; Resíduos Caracterização e classificação de resíduos, elaboração de diagnósticos e pareceres. Detalhes e maiores características estão no site da empresa: www.msambient.com.br
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Resenha Estatística
Safra de grãos supera 200 milhões de toneladas
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área cultivada na safra 2014/15 teve um crescimento de 1,3%, ou seja, foram acrescidos 766,7 mil hectares à área de 56,99 milhões cultivada na safra 2013/14. Neste levantamento foram contempladas as culturas de algodão, amendoim primeira safra, arroz, feijão primeira safra, mamona, milho primeira safra, soja e sorgo, e as culturas de inverno (aveia, canola, centeio, cevada, trigo e triticale), cuja colheita foi finalizada em dezembro. Há expectativa de aumento de área de soja em torno de 4,8%. Apenas Roraima, onde o plantio se inicia em abril, o Pará e o Distrito Federal devem manter a mesma área da safra passada, estimando-se aumento de área para os demais estados produtores. Além da soja, apenas a mamona e o sorgo apresentam crescimento de área, com 35,8% e 2,7%, respectivamente. A área de soja passou de 30,17 milhões de hectares para 31,62 milhões de hectares, constituindo-se na maior área já cultivada com a oleaginosa no país. Houve uma redução de 6,6% na área de milho primeira safra, resultado que vem se repetindo nas últimas seis safras, em média a 5,9% ao ano. Essa redução ocorre, sobretudo, na Região Centro-Sul do país, responsável por 62,6% da área plantada na safra anterior. A queda nesta Região é de 11,7% na área cultivada. Isso é uma tendência das últimas safras, sendo que o cereal tem perdido espaço para o cultivo da soja. Já com relação à produção de grãos, esta atingiu o volume de 202,18 milhões de toneladas. Este re-
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sultado representa um crescimento de 4,5% (8,8 milhões de toneladas) quando comparado com a produção obtida na safra 2013/14 (193,39 milhões de toneladas) Das culturas de verão de primeira
safra, (algodão, amendoim, arroz, feijão, mamona, milho e soja), apenas as culturas do arroz, mamona, soja e sorgo registram crescimento de produção sobre a obtida em 2013/14. Para a soja, a produção foi de
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95,92 milhões de toneladas, 11,4% superior as 86,12 milhões de toneladas colhidas em 2013/14. Para a mamona, o crescimento é de 139,8%, passando de 44,7 mil toneladas para 107,2 mil toneladas na atual safra. Para o algodão, houve redução de 11% na produção, e para o feijão primeira safra, redução de 9,8%.
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Cana-de-Açúcar
O
Brasil produziu 642,1 milhões de toneladas de cana-de-açúcar nesta safra em pouco mais de 9 milhões de hectares. A produção do país sofreu uma queda de 2,5% em relação à safra passada e só não foi maior porque há um leve aumento na área plantada no país (2,2%), ou seja, a queda na produção está diretamente relacionada com a queda na produtividade de 4,6%. Nesta safra, essa tendência é uma característica basicamente da Região Centro-Sul. Nesta região o impacto da queda na produtividade (6,1%) sobre a produção (redução de 3,2%) só não é mais acentuado porque houve um acréscimo de 3,1% na área plantada, sendo que este crescimento ocorreu, principalmente, devido à expansão de novas áreas de plantio das novas unidades de produção em funcionamento. A área cultivada com cana-deaçúcar na safra 2014/15 foi de 9.004,5 mil hectares, distribuídas em todos estados produtores. São Paulo permanece como o maior produtor com 52% (4.685,7 mil hectares) da área plantada, seguido por Goiás com 9,5% (854,2 mil hectares),
Minas Gerais com 8,9% (805,5 mil hectares), Mato Grosso do Sul com
ponsáveis por 92,1% da produção nacional. Os demais estados produ-
7,4% (668,3 mil hectares), Paraná com 7,1% (635,0 mil hectares), Alagoas com 4,3% (385,3 mil hectares) e Pernambuco com 2,9% (260,1 mil hectares). Estes sete estados são res-
tores possuem áreas menores, com representações abaixo de 3%. A área de cana-de-açúcar na safra 2014/15 apresentou um crescimento de 2,2% ou 193,1 mil hectares em relação à safra passada. Produtividade Na Região Sudeste e no estado do Paraná, responsável por 9% da produção da Região Sul, as adversidades climáticas ocorridas nas lavouras de cana-de-açúcar durante o período de desenvolvimento, impactou diretamente as produtividades esperadas, que ficaram aquém das obtidas na safra passada. O decréscimo se concentrou com maior intensidade na Região Sudeste, onde as precipitações pluviométricas ficaram abaixo do normal. A queda no rendimento agrícola foi
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de 9,6%, chegando a atingir 10,5% em São Paulo. A produtividade final do país para a safra 2014/15
ficou em 71.308 kg/ha, queda próxima de 4,6% em relação às 74.769 kg/ha registradas na safra 2013/14. A produção total de cana-de-açúcar moída na safra 2014/15 ficou em 642,1 milhões de toneladas, queda de 2,5% em relação ao volume colhido na safra passada que foi de 658,8 milhões de toneladas. No Centro-Sul a produção estimada é 3,2% inferior à produção da safra anterior, avaliada em 602,1 milhões de toneladas. A Região Norte/Nordeste um aumento de 4,4%, passando de 56,7 milhões de toneladas da safra 2013/14, para 59,2 milhões na safra 2014/15. Produção de açúcar Para a safra 2014/15 a produção de açúcar foi de 36,36 milhões de toneladas, Cerca de 70,75% do açúcar no país foi produzido na Região Sudeste, 10,63% na Região Centro-Oeste, 10,14% na Região Nordeste, 8,34% na Região Sul e 0,14% na Região Norte. A produção de etanol total ficou em em 28,66 bilhões de litros, 2,53% a mais do que os 27,96 bilhões de litros da safra 2013/14. Deste total, 11,80 bilhões de litros são de etanol anidro e 16,86 bilhões de litros de etanol hidratado.
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Algodão
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e todos os segmentos agrícolas do país, a cotonicultura é um dos que tem merecido papel de destaque mundial. O Brasil é o quinto maior produtor de pluma do mundo, atrás de China, Índia, EUA e Paquistão, e produziu, nesta safra, cerca de 1,5 milhão de toneladas. Apesar da capilaridade da cultura, cultivada em 15 estados, cerca de 85% da área plantada de algodão está concentrada em Mato Grosso e Bahia. Particularmente, a cultura se desenvolve em regiões onde a agricultura já está consolidada e em solos com alta fertilidade, 0 que acaba se concentrando nas regiões produtoras. O Mato Grosso, maior estado produtor, sofreu uma redução. Cerca de 80,4 mil hectares deixaram de ser plantados nesta safra, sendo que a redução equivale a 12,5% da área total. A produtividade da atual safra foi de 4.200 kg/h. As reduções verificadas na área cultivada são influenciadas pela situação dos mercados internacionais, principalmente pela diminuição significativa nas exportações para a China. Na Bahia, a área sofreu redução de 8% (25,6 mil hectares), alcançando 293,8 mil hectares. Em Goiás, a redução da área de algodão (27,8%) se deve a efeitos de problemas relacionados ao menor consumo e aos baixos preços praticados nos mercados interno e externo. Em Minas Gerais, a área de cultivo de algodão foi de 19,3 mil ha, com redução de 7,7%, acompanhando a tendência baixista nos preços de comercialização de pluma, motivada pelo aumento da oferta mundial de algodão acima do crescimento do consumo. A produtividade média foi de 3.600 kg/ha, e a produção deverá ficar em 4,1% abaixo do resultado obtido na safra passada, alcançando 69,5 mil toneladas de algodão em caroço. No Tocantins, o algodão deverá ter redução na área plantada de cerca de 13,9%, se comparada à safra anterior.
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Amendoim
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produção brasileira de amendoim supera 300 mil toneladas. São Paulo é o maior produtor do País, com 240 mil toneladas Grande parte desse volume é destinado ao mercado de confeitos, o que corresponde a mais de 190 mil toneladas da produção do estado de São Paulo, e cerca de 25 mil toneladas são destinadas ao mercado de óleo comestível. Em Minas Gerais, a área de cultivo de amendoim é de 2,8 mil hectares, acréscimo de 7,7% em relação à safra anterior. A produtividade média é de 3.680 kg/ha, resultando numa produção de 10,3 mil toneladas, acréscimo de 7,3% em relação à safra anterior.O plantio comercial de amendoim tem se concentrado, basicamente, no Triângulo Mineiro, que responde por 80% da área de cultivo e por 93% do volume de produção do estado. Em São Paulo a cultura apresenta problemas de expansão devido à indisponibilidade de terras para o seu crescimento. Um dos motivos é a menor renovação dos canaviais, com os quais faz-se a rotação de cultura. São Paulo destina cerca de 60 mil toneladas de amendoim a mais de 20 países.
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A
Canola
canola é uma cultura desenvolvida a partir do melhoramento genético da colza e constitui uma das melhores alternativas para diversificação de culturas de inverno no Sul do Brasil. O cultivo de canola contribui para que o trigo semeado no inverno subsequente alcance produtividade e qualidade melhores, uma vez que há quebra no ciclo das doenças, o que permite reduzir sua infestação. No Rio Grande do Sul, a colheita foi concluida com produção de 28,1 mil toneladas e a produtividade foi de apenas 720 kg/ha. O resultado deixou muito a desejar, devido a cultura ter sido altamente prejudicada pelo clima desfavorável, Na safra passada chegou aos 1.587 kg/hectare No Paraná, a canola perdeu área para o trigo A cultura teve redução de 62,5% da área e registrou produtividade de 1.436 kg/ha e 8,2 mil toneladas de produção.
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Girassol
girassol é uma cultura de ampla capacidade de adaptação às diversas condições de latitude, longitude e fotoperíodo. Nos últimos anos, vem se apresentando como opção de rotação e sucessão de culturas nas regiões produtoras de grãos, principalmente após a soja na região Centro-Oeste. A maior tolerância à seca, a menor incidência de pragas e de doenças, além da ciclagem de nutrientes, principalmente potássio, são alguns dos fatores que têm possibilitado sua expansão e consolidação como cultura técnica e economicamente viável nos sistemas de produção. A maior tolerância do girassol à seca é, principalmente, devida ao sistema radicular profundo que explora grande volume de solo e, consequentemente, absorve maior quantidade de água e nutrientes. Entretanto, o cultivo de girassol deve ser destinado às áreas que, preferencialmente, adotem práticas de manejo melhoradoras das características físicas do solo, pois o girassol é fisicamente sensível à compactação de solo e quimicamente à acidez. No Brasil, mesmo com a expansão desordenada da cultura, a produtividade média está em torno de 1.500 kg/ha, acima da média mundial, que é de 1.300 kg/ha. Contudo, em condições de campo e em regiões com mais tradição de cultivo, as produtividades médias alcançam 2.000 kg/ha. Considerando que o girassol é uma cultura de segunda safra (ou safrinha) no Brasil, baseado nas produtividades alcançadas, estima-se que o país poderá vir a ser um dos protagonistas na cultura, não só em produtividade, como também em área cultivada. 58
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Mamona
O
cultivo de mamona no estado de Minas Gerais teve uma forte redução de área de plantio, estimado em 66,7%, em razão dos resultados insatisfatórios, seja em termos de rendimento, seja no tocante a comercialização. Concentrado, basicamente, na região Norte de Minas, o plantio da mamona deve ficou em 800 ha; e se o clima se mostrar favorável permitindo uma recuperação da produtividade, severamente prejudicada pela estiagem na safra anterior, a produção poderá alcançar 1,2 mil toneladas.
Sorgo
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sorgo foi introduzido no Brasil no início do século XX, mas desde então nunca se firmou como uma cultura com características comerciais marcantes. Por ser identificado como substituto do milho em vários usos, houve limitações à sua aceitação por produtores e consumidores. O sorgo também apresenta dificuldades na comercialização e no armazenamento, tornando-se um produto limitado. Isso faz com que os produtores interessados em produzi-lo possuam algum vínculo com a indústria de rações. Apesar disso, entre os anos de 2000 e 2013, a área cultivada aumentou 61,8%, enquanto que a produção cresceu 136%, neste período. O Estado de Goiás é o maior produtor nacional, contribuindo com 43,9% da produção brasileira. 59
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Milho
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produção total de milho na última safra chegou a 79 milhões de toneladas, com uma pequena redução em relação a safra anterior. No Mato Grosso do Sul, essa cultura sofreu uma redução significativa na área cultivada da primeira safra em relação à safra passada de aproximadamente 24,1%, que acabou se recuperando na segunda safra. A quase totalidade da área de redução de plantio foi ocupada com o plantio da soja. Em contrapartida é esperado aumento nos índices de produtividade, principalmente em função das expectativas de condições climáticas favoráveis, aliado ao incremento nos investimentos em tecnologia. Em Minas Gerais, foi de 7,8% a redução no plantio de milho na safra de verão, que ficou em torno de 1.012,8 mil ha, devido a maior competitividade e liquidez da cultura de soja e à expectativa pouco otimista de mercado futuro projetada para o milho, em razão dos elevados estoques mundial. Entretanto houve um crescimento de 14,7% na produtividade média do milho. De acordo com levantamento, houve um crescimento de 5,8% na produção de milho primeira safra, que atingiu 6.076,8 mil t. No Rio Grande do Sul a área de milho teve redução de 8,8%, perdendo espaço para a lavoura de soja e ficou em torno de 940 mil hectares. O custo de produção, o mercado e a liquidez da soja são fatores que contribuem para essa redução. Pode-se observar o uso de agricultura de precisão na lavoura de milho, algumas com ciclo completo outras apenas na fase de produção. Isto colabora para o aumento da produtividade do estado, cuja variação vai desde os 1.500 kg/ha até 12.000 kg/ha.A área semeada com milho destinado a silagem supera os 350 mil hectares, com produtividade prevista de 40 toneladas por hectare. O plantio de milho em São Paulo também sofre redução e o produtor migrou para o plantio de soja, que oferece melhor remuneração. Em Santa Catarina, observa-se redução de área em favor da soja que, pelo entender dos produtores, tem apresentado melhor desempenho econômico.
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Resenha Estatística
Palma
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óleo de palma é, nos dias atuais, o óleo vegetal de maior produção e consumo no mundo. Se considerar o valor bruto da commodity, a cifra ultrapassa os US$ 60 bilhões. Mas quando a esta quantia são agregadas as transformações possíveis ao produto, tais como ingredientes no processamento de alimentos, biocombustíveis, bioenergia e oleoquímica, ela chega aos US$ 150 bilhões. Além de ser o óleo vegetal que mais cresce em consumo nos Estados Unidos, é encontrado em 50% dos itens comercializados nos supermercados europeus. O consumo presente e futuro da China e da Índia torna a produção do óleo de palma um dos mais competitivos produtos do agronegócio internacional. Sendo consumido por mais de 2,5 bilhões de pessoas no mundo, acima de cinco milhões de pessoas tiram seu sustento desse produto nos quarenta e quatro países que o produzem. Mesmo tendo elevado potencial para produzir óleo de palma, o Brasil colhe apenas 340 mil toneladas, quantidade que não atende sequer à demanda interna, que utiliza até 95% do total da produção nacional nas indústrias de alimentos. Totalmente adaptado aos climas tropicais, os países envolvidos com sua produção ofertaram, na safra 2013/14, acima de 65,6 milhões de toneladas de óleo, incluindo os chamados óleo de palma e de palmiste. Deste total, a Indonésia (52,78%) e a Malásia (32,34%) ofertaram acima de 85%. Os demais grandes produtores são Tailândia (3,66%), Colômbia (1,76%), Nigéria (1,58%), Nova Guiné (1,07%), Honduras (0,73%), Equador (0,99%), Costa do Marfim (0,68%), Guatemala (0,59%) e Brasil (0,58%). A palma é um cultivo perene. Começa a produzir frutos a partir de 3 anos e, depois de semeada, tem uma vida
economica entre 20 a 30 anos. Anualmente, cada hectare de palma pode render até 5 toneladas de óleo, ou seja 10 a 12 cachos de frutos, cada um pesando entre 20 a 30 kgs e cada cacho produz de 1000 a 3000 frutos. O que representa de 5 a 10 vezes mais que qualquer outro cultivo comercial de óleo vegetal. A palma produz um rendimento em óleo de aproximadamente 3700 kg/hectare, anualmente. Em comparação com os rendimentos do óleo de soja 389 kg/hectare e do óleo de amendoim 857 kg/hectare, estes dois últimos são muito baixos quando comparados com o óleo de palma. As áreas produtoras no Brasil são encontradas no Pará, Amazonas, Amapá e Bahia, sendo o Pará o maior produtor de óleo de palma do Brasil e onde se concentra mais de 80% da área plantada. Pesquisas recente mostram que o óleo de palma bruto pode ser usado diretamente como combustível para acionar carros com motores adaptados. Foi constatado que a fumaça de escapamento produzida pelos motores com óleo de palma bruto era mais limpa que a dos motores com diesel. Usado também como lubrificantes de perfuração contínua faz com que este se difunda quando formações de rochas mais duras são perfuradas. Não contém compostos aromáticos e ser atóxico, possui pontos de ignição e anilina superiores a 65ºC, tornando o mesmo adequado como base em lamas de perfuração. Os sabões são uma mistura de sais sódicos de ácidos graxos, que podem ser derivados de óleos e gorduras pela sua reação com soda cáustica a 80º - 100º no processo conhecido como saponificação. O óleo de palmiste e a estearina de palma são os mais utilizados no processo de produção. Também podem ser produzidos Óleo Epoxidado , Ácidos graxos Estéres graxos, Álcoois graxos, Compostos graxos de nitrogênio e Glicerol. 61
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Soja
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última safra brasileira de soja chegou a 95,9 milhões de toneladas, representando um incremente de 11% em relação a safra anterior. Esta produção foi definida pela plantio de 31,6 milhões de hectares, onde também se observou um aumento de 4% na área plantada.E a produtividade média superou a 3.000 kg/ha No estado do Mato Grosso do Sul, a área e a produtividade totalizaram 2.300,5 mil hectares e 3.062 kg/ha, respectivamente. Em relação à safra passada, houve um aumento de 8,5% da área. Em Minas Gerais, houve um incremento de 5,4% na área cultivada, comparativamente à safra anterior, ficando em 1.304,8 mil hectares, em face de sua melhor competitividade e liquidez, comparativamente às demais alternativas de cultivo na safra de verão. As áreas de soja devem avançar sobre áreas de milho, bem como de cana-de-açúcar, feijão primeira safra e pastagens degradadas. Projeta-se um avanço na produtividade média da ordem de 11,6%, pautada na constante evolução do pacote tecnológico adotado pelos sojicultores e na recuperação de perdas ocorridas na safra passada, em função de adversidades climáticas. Com uma produtividade média de 3.000 kg/ha, a produção deverá aumentar em 17,7%, atingindo 3.914,4 mil toneladas. No Piauí, o incremento é de 6,9% na área. No Rio Grande do Sul o aumento da área cultivada aconteceu em todas as regiões produtoras. O crescimento é de 3,2%, ganhando áreas antes cultivadas com milho e de pecuária. A soja em várzea ultrapassou 75 mil hectares na safra 2014/15. Vale salientar que esta área corresponde à rotação de cultura de arroz com soja, ficando de fora o cultivo da leguminosa em terras baixas às margens de rios. Em Rondônia, a introdução dessa cultura se deu no sul do Estado, apoiada de pesquisa tecnológica. A consolidação da oleaginosa na região se deve ao empreendedorismo dos agricultores, à abertura do escoamento da Hidrovia Madeira Amazonas e as perspectivas de bons resultados econômicos. Em São Paulo, a área de produção foi de 798,1 mil hectares e sua produtividade de 2.672 kg/ha, superior à safra anterior em 6,2% e 19%, respectivamente.O aumento da área tem nos preços remuneradores sua explicação. O incremento da produtividade está relacionado com as boas condições climáticas. Em Santa Catarina houve aumento de área na ordem de 8%, passando de 542,7 mil hectares plantados na safra passada para 586,1 mil hectares, neste ano. Os investimentos em tecnologia explicam o aumento de 2,3% na produtividade, comparada com o ano anterior. No Tocantins, houve aumento na área em 10,6% e produtividade 2,5%, se comparada com a safra anterior, o que reflete no incremento de produção. O sistema de plantio observado, em sua maioria, é o de plantio direto. As exportações brasileiras de 2014 fecharam o ano em aproximadamente 45,7 milhões de toneladas, ou seja, valor recorde, mais de 7% superior ao exportado no ano de 2013, com um valor exportado de mais de 23,27 bilhões de dólares. Para 2015, com o aumento de importação chinesa e os preços internacionais em baixa, é esperada uma exportação próxima de 49,6 milhões de toneladas, com um esmagamento interno de 41 milhões de toneladas.
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Resenha Estatística
A
Floresta
área de florestas plantadas no Brasil já chega a 7,6 milhões de hectares. Deste total os plantios de eucalipto representam 72%, e o de pinus 20,7%. Acácia, teca, seringueira, paricá e outras espécies complementam o total de florestas plantadas no País. No último ano o consumo total de madeira de árvores plantadas para uso industrial chegou a 185,3 milhões de metros cúbicos. A indústria de papel e celulose ainda é a maior consumidora, absorvendo 65 milhões de m³ no último ano, em todo o Brasil. O consumo como lenha industrial também foi expressivo, chegando a 50 milhões de m³, que se somaram a outros 23 milhões de m³ para carvão. Com relação aos plantios florestais de eucalipto, Minas Gerais continua sendo o principal estado reflorestador da espécie, com 1,4 milhões de hectares, vindo a seguir São Paulo com 1 milhão de hectares e o Mato Grosso do Sul, com 700 mil hectares.
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