24/01/2011
Segundo o prof. Petri Kukkonen - Diretor de Desenvolvimento de Negócios da UPM-Kymmene Corporation - muitos especialistas dizem que o mal que os biocombustíveis de primeira geração causam ao nosso planeta pode ser maior do que o bem. Além do mais, outros especialistas citam que o desvio mesmo que parcial de alimentos para a produção de biocombustíveis está gerando um aumento recorde no preço dos óleos comestíveis, açúcar e de outros alimentos no mercado e a crescente especulação nas bolsas.

Com isto, como diversas outras empresas e entidades, a UPM da Finlândia também está investindo em tecnologias de segunda geração para transformar biomassa em combustíveis líquidos. Segundo ele, a criação de diesel sintético e de outros bioquímicos a partir de resíduos florestais representa uma oportunidade fundamental e brilhante e que, certamente, mudará em curto tempo a geografia econômica e energética dos países.

No Brasil, a grande vantagem das usinas de cana é que essas novas tecnologias, no primeiro momento, podem ser incorporadas aos processos atuais. Isto permitirá, por exemplo, utilizar os elevados volumes de C02 gerados no processo industrial de fermentação em biorreatores de algas, proporcionando uma produção adicional de até 30,0% mais de etanol com 01 tonelada da mesma cana. Em pouco tempo, também será possível processar o bagaço para a produção total ou parcial de etanol.

Também com tais tecnologias, proximamente, nossos grandes complexos de eucalipto do interior, ou mesmo de locais que chovam abaixo de 1.200 mm/ano (o menor nível para a celulose), serão inteiramente viabilizados ao poderem produzir, de forma sustentável, elevados volumes de diesel sintético mais eletricidade e/ou mais gases industriais raros e, melhor, próximos às cidades do interior e em franco desenvolvimento, ou mesmo para exportações.

Vejamos as definições e as possibilidades reais (não mais experimentais) de cada configuração tecnológica:

BIOMASSA - Um termo abrangente que significa qualquer fonte de carbono orgânico (materiais de plantas) que é renovado rapidamente como parte do ciclo do carbono.

COMBUSTÍVEIS DE PRIMEIRA GERAÇÃO - Combustíveis feitos de produtos alimentícios com alto conteúdo de amido (por exemplo, beterrabas, cana-de-açúcar, batatas) ou de óleo (óleo de soja, óleo de canola).

COMBUSTÍVEIS DE SEGUNDA GERAÇÃO - Combustíveis de fontes lignocelulósicas (por exemplo, resíduos florestais). Os materiais de segunda geração serão convertidos em combustíveis líquidos por meio da tecnologia BTL (vide a seguir).

ETANOL - O etanol é produzido pela fermentação do açúcar de plantas em uma solução aquosa, que depois é separada por destilação. Uma mistura normal de 10% de etanol de milho na gasolina dos EUA pode reduzir as emissões totais de CO2 em seu ciclo de vida, da origem à descarga dos automóveis, em cerca de 3% (recente foi autorizado o aumento para 15% da mistura). No Brasil, a atual gasolina tem 25% de álcool anidro e 20% de nossa frota de veículos leves é movida por puro etanol (álcool hidratado).

COMBUSTÍVEIS DE TERCEIRA GERAÇÃO - Iguais aos de segunda geração, mas também utilizando microalgas, cianobactérias geneticamente alteradas (GMO) e enzimas para ainda maiores produções de biocombustíveis em menores espaços de tempo. Estes projetos já se encontram em fase de produção e comercialização, e não mais experimental, em alguns países como na Dinamarca, Alemanha e Canadá.

GASEIFICAÇÃO - Processo que converte materiais que contêm carbono (hidrocarbonetos) em monóxido de carbono mais hidrogênio, ao reagir os materiais a altas temperaturas (> 700°C) com uma quantidade controlada de oxigênio. A mistura gasosa resultante é chamada de gás de síntese, sendo matéria prima para inúmeros processos e aplicações industriais.

GÁS DE SÍNTESE - Gás de síntese criado durante o processo de gaseificação. O gás de síntese é limpo e a razão de hidrogênio e monóxido de carbono é ajustada antes da conversão para combustível sintético no processo F-T.

FISCHER-TROPSCH (F-T) - Reação química catalisada na qual o monóxido de carbono e hidrogênio são convertidos em hidrocarbonos líquidos de várias formas. O processo F-T é uma tecnologia já estabelecida e aplicada em larga escala ao carvão e ao gás natural.

BIOMASSA-PARA-LÍQUIDOS (BIOMASS-TO-LIQUIDS, BTL) - Combustíveis sintéticos produzidos a partir do gás de síntese da transformação e liquefação de componentes da biomassa. Sua fonte de matéria prima pode ser a biomassa, mas também uma série de resíduos orgânicos, urbanos e industriais, inclusive lixos, esgotos, restos culturais, serapilheira etc. Uma vantagem deste processo é a possibilidade de se produzir combustíveis similares aos fósseis (chamados de diesel sintético). Portanto, podem ser usados nos sistemas existentes de distribuição de combustível e motores padronizados, ao contrário do que acontece com o biodiesel. Também, não reduzem a produção de alimentos e não contribuem para a ainda maior fome dos povos.

WELL-TO-WHEELS (ciclo de vida completo dos biocombustíveis, desde a origem à descarga do automóvel) - Os biocombustíveis têm o potencial de diminuir as emissões de gases do efeito estufa porque as plantas das quais são feitos absorvem CO2 durante o crescimento. O levantamento do impacto do ciclo de vida é chamado de estudo well-to-wheels e calcula o valor líquido de CO2 emitido/retirado da atmosfera entre o crescimento da planta e as emissões da descarga dos veículos.

No Mundo e no Brasil, alguns cientistas, Entidades e Empresas, ainda continuam negando tais realidades já pujantes em países concorrentes, mas, no final de 2010, o BNDES (o Banco de Desenvolvimento do Brasil) publicou importante e completo estudo em português e em que recomenda a necessidade de o País e de suas Empresas ficarem mais atentos às tais possibilidades e riscos (vide em: http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/Galerias/Arquivos/conhecimento/bnset/set32101 .pdf).

Concluindo, resta a pergunta: Como e quais de nossas Empresas Energéticas (incluindo usinas de cana e petroleiras) estão, realmente, preparadas para tais realidades e concorrências?


Fonte:
Prof. Climaco Cezar de Souza e co-autores
AGROVISION Brasilia


Is Brazil ready for the reality and competition of fuels of the second and third generation?

According to prof. Petri Kukkonen - Director of Business Development at UPM-Kymmene Corporation - many experts state that the evil, caused by the first generation of biofuels, to our planet can be greater than the good. Moreover, other specialists stated that even a partial substitution of food by biofuel production is generating a record increase in the price of edible oils, sugar and other foods on the market and causing growing speculation in the major Commodities Exchanges.

With this, like several other companies and entities, UPM of Finland is also investing in second generation technologies for transforming biomass into liquid fuels (BTL). According to Kukkonen, the creation of synthetic diesel and other biochemicals from forest residues represents a major and brilliant opportunity to change in a very short time the economic geography as well as energetic patterns of countries.

In Brazil, the greatest advantage for the sugarcane mills is that these new technologies, in a first step, may be incorporated into current processes. This allows, for example, the use of high volumes of C02 generated in the industrial process of fermentation in bioreactors of algae, providing an additional production of up to 30.0% more ethanol with 01 tonne of the same cane. Consequently, you can also process the bagasse for the production of all or a part of ethanol.

Also, with such technology, in the near future our large complexes of eucalyptus in the interior of Brazil, or even places that have an average precipitation below 1,200 mm / year (the lowest level for pulp), will be fully enabled to produce, in a sustainable manner, high volumes of synthetic diesel and more electricity or rarer industrial gases and, better, close to the inner cities in rapid development, or, as a further alternative, even for exports.

Consider the definitions and the current opportunities of each technology configuration:

BIOMASS - A comprehensive term that means any organic carbon source (plant material) that is rapidly renovated as part of the carbon cycle.

FIRST GENERATION FUELS - Fuels made from grains or food products with high content of starch (eg. sugar beet, sugarcane, potatoes) or oil (soybean oil, canola oil).

SECOND-GENERATION FUELS - Fuels from lignocellulosic sources (eg. forest residues, bagasse, algae produced in bioreactors). These raw materials of the second generation are subsequently converted into liquid fuels during two distinct processes: a) hydrolysis (acidic or enzymatic) of lignocellulosic materials, or b) termo-chemical transformation (gasification, pyrolysis or catalytical depolimerisation) of the biomass, a process also referred to as Biomass- To-Liquids (BTL).

ETHANOL - Ethanol is produced by fermentation of sugar plants (eg. sugarcane, corn) in an aqueous solution, which is then separated by distillation. Adding 10 % of ethanol into U.S. gasoline can reduce total CO2 emissions in its life cycle, from birth to discharge the car about 3% (the recent increase was authorized for 15% of the mixture). In Brazil, actual gasoline has 25% of anhydrous alcohol (ethanol) and 20% and our fleet of light vehicles is driven by pure ethanol (hydrated alcohol).

THIRD GENERATION FUEL - Uses as raw material microalgae and cyanobacteria which are genetically enhanced to achieve even greater production values of biofuels in small amounts of time. These projects are being currently in demonstrative stage in some countries like USA, Germany and Brazil.

GASIFICATION - The process which converts materials containing carbon (hydrocarbons) to carbon monoxide plus hydrogen by reacting the materials at high temperatures (> 700 ° C) with a controlled amount of oxygen. The resulting gas mixture is called synthesis gas, being raw material for many industrial applications and processes.

SYNTHESIS GAS - Gas created during the gasification process. The synthesis gas is cleaned and the ratio of hydrogen and carbon monoxide is set before conversion to synthetic fuel in the FT process.

FISCHER-TROPSCH (FT) - Catalyzed chemical reaction in which carbon monoxide and hydrogen are converted into liquid hydrocarbons of various forms. The FT process is an established technology and widely applied to coal and to natural gas.

BIOMASS-TO-LIQUIDS (BTL) It refers to synthetic fuels that are produced from the processing of synthesis and liquefaction of biomass components. The principal source of raw material can be biomass, but also a series of organic wastes, of urban and industrial nature, including garbage, sewage, debris, litter, etc.. An advantage of this process is the possibility of producing fossil fuels similar to synthetic diesel. Therefore, they can be used in existing systems of distribution of fuel in standard engines, unlike the case with biodiesel. Also, they do not reduce food production and do not contribute to problems of mal-nutrition in poor countries.

WELL-TO-WHEELS (full life cycle of fuels, from the origin to the discharge of the car) - Biofuels have the potential to reduce emissions of greenhouse gases because the plants from which they are made absorb CO2 during their growth stages. The survey of the impact of the life cycle study is called well-to-wheels - and calculates the relation between the CO2 emitted with the amount of CO2 removed from the atmosphere between the growth of the plant and the emissions of vehicles.

Worldwide, in general, and in Brazil, in particular, some scientists, institutions and enterprises, continue to deny these realities which were already successfully implemented in competing countries, but at the end of 2010, BNDES (The Development Bank of Brazil) has published an important and comprehensive study in Portuguese which recommends the need for the country and its companies to become more aware of these opportunities and risks (see at: http://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/Galerias/Arquivos/conheci mento/bnset/set32101.pdf).

In conclusion, the question remains: Which of our energetic companies (including sugar cane mills and Oil industries) and how far are they really prepared for such situations and competitions?


Fonte:
Prof. Climaco Cezar de Souza e co-autores
AGROVISION Brasilia