Comissão de Transporte e Meio Ambiente da ANTP
São Paulo, 20 de julho de 2010
Alfred Szwarc
Consultor Técnico
Etanol no Brasil:
Panorama Atual e Perspectivas
Fonte: Vital Signs 2007-08, Worldwatch Institute
Biocombustíveis: Fatores Motivadores
O IPCC e diversas
instituições e entidades
concordam que o uso de
fontes renováveis de energia
com baixo teor de carbono é
uma estratégia válida para
mitigar as emissões de GEE
biocombustíveis
Limites para o Aquecimento Global
Nível Crítico ?
Junho 2010: 392,04 ppm
Junho 2009: 389,43 ppm
Junho 2008: 387,88 ppm
Junho 1986: 349,70 ppm
Fonte, NOAA, Observatório Mauna Loa
Fonte: IPCC 2001
Transportes e o Aquecimento Global
Cerca de 25% das
emissões de GEE de
origem antrópica são
geradas pelo setor de
Transportes
(rodoviário, aéreo,
hidroviário, naval)
Fonte: IEA World Energy Outlook 2008
Gig
ato
nn
es d
e C
O2
eGEE: Cenários de Controle de Emissão
+ 2°C+ 3°C+ 6°C
CCS: Carbon capture & storage
Ciclo de Carbono da CanaDados relativos à emissão de CO2 para cada mil litros de etanol produzido e consumido:
Fonte: UNICA,Cartilha Etanol. Informações: Isaias Macedo, Unicamp; Joaquim Seabra Unicamp 2008;
O Falso Dilema: Alimentos Vs. Energia
Área mundial total ocupada pela agricultura é de 1.4 bilhões de hectares.
Somente 15 milhões de hectares são destinados à produção de etanol.
Fonte: FAO, F.O.Licht, Datagro, UNICA, USDA, Comissão Européia. Elaboração: UNICA. Nota: “Outros” inclui área colhida de frutas, fibras,
castanhas, leguminosas, raízes e tubérculos, plantas estimulantes, pimentas e demais vegetais.
USO DA TERRA NO MUNDO
O impacto da produção de
biocombustíveis sobre a
produção de alimentos é
fortemente SUPERESTIMADO
Milhões de hectares%
do Total
% das
Terras
AráveisBRASIL 851,48
TOTAL DE TERRAS ARÁVEIS 329,94
1. Lavouras - Total 59,84 7,0% 18,1%
Soja 21,57 2,5% 6,4%
Milho 14,44 1,7% 4,4%
Cana-de-açúcar 8,14 0,9% 2,5%
Cana-de-açúcar para etanol 4,88 0,6% 1,5%
2. Pastagem 158,75 18,6% 48,1%
3. Áreas Protegidas e de Vegetação Nativa 495,61 58,2% -
APP, UC e TI 277,53 32,6%
Outras áreas de Vegetação Nativa 218,08 25,6%
4. Área disponível 111,34 13,1% 33,7%
5. Outros Usos 25,92 3,0% -
Uso da Terra no Brasil
Nota: Terras aráveis (Censo IBGE 2006) 1) Total de Lavouras permanentes e temporárias (Censo IBGE 2006); Dados de soja, milho e cana-
de-açúcar (IBGE 2008). 2) Pastagens (Censo IBGE 2006) 3) Áreas Protegidas e de Vegetação Nativa (Gerd Spavorek 2009, não publicado)
APP = Área de Preservação Permanente; UC = Unidades de Conservação e TI = Terras Indígenas 4) Área disponível = Terras aráveis –
Lavouras - Pastagens. Fonte: ICONE e UNICA.
Elaboração: UNICA.
Fonte: NIPE-Unicamp, IBGE e CTC. (*) veículos com motor do ciclo Otto
Produção de Cana-de-açúcar no Brasil
Cana
Com menos de 5 milhões de
hectares – 1,5% das terras
aráveis, produzimos etanol
suficiente para abastecer 50%
do consumo de combustível de
veículos leves* do Brasil.
25 milhões de hectares de
pastagens degradadas
estão disponíveis
87% da produção de
cana-de-açúcar
Bioma Amazônia
MATRIZ ENERGÉTICA DO BRASIL
Fonte: Ministério de Minas e Energia / EPE
MATRIZ ENERGÉTICA DO BRASIL
Fonte: Ministério de Minas e Energia / EPE
Setor de transportes representa 30,4% do consumo final energético
• Gasolina
• Diesel
• GNV, GLP e Biogás
• CTL
• Metanol
• Bioetanol
• Biodiesel
• Biobutanol
• BioHC
• BTL
• GTL
• Hidrogenio
Energia para o Transporte Rodoviário
= 7 milhões m³
Não disponíveis
para uso comercial em
larga escala
fácilmente integrados no
mercado existente de
derivados de petróleo
Fonte: UNICA.
AÇÚCAR ETANOL BIOELETRICIDADE
Melaço
165 kg/t
15% umidade
276 kg/t
50% umidade
Lignina
A Fronteira Tecnológica da Cana-de-açúcar
1/3
Palha
1/3
Bagaço
1/3
Caldo
ALCOOLQUÍMICAbioplásticos, etc.
Biohidrocarbonetos
Biobutanol
Convencional
Convencional
+ novas
tecnologias
1 hectare
1 hectare
Caldo + Melaço
Caldo + Melaço +
Bagaço + Palha
7.000 litros etanol ou
mais…
12.500 litros etanol ou
mais……+ bioHC +
biobutanol + etc.
Situação Atual e Perspectivas
• Otimização incremental da tecnologia existente
• 2ª geração de biocombustíveis
Da Usina para a Biorefinaria
Bagaço
Cana-de-açúcar
Destilaria
de etanol
Usina de
açúcarTanques de etanol
Etanol de
celulose
Palha de cana
BioHC
Biobutanol
Mercado 2009: > 80 bilhões litros*
- Combustível
- Outros fins
Mistura direta com gasolina
Mistura com gasolina na forma de ETBE
Uso direto como combustível
Uso em motores diesel (aditivos, microemulsões, injeção dupla etc)
Alcoquímica
Uso industrial
Consumo humano
Mercado de Etanol
(*) crescimento de approx. 12% a.a. nesta década
Evolução do Mercado de Veículos Leves
Fonte: UNICA
Automóveis flex fuel representam 40% da frota
brasileira de autoveículos leves (ciclo Otto)
Flex
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
0
2
4
6
8
10
12
Milh
ões d
e litro
s
Milh
ões d
e v
eíc
ulo
sExpansão da Demanda Doméstica de Etanol
Jan-03 Fev-10
Vendas acumuladas
de veículos flex
Fonte: ANP e ANFAVEA. Elaboração: UNICA
Diante da restrição de crédito no 1º semestre de 2009, as usinas venderam etanol para
obtenção de capital de giro, reduzindo os preços do produto e, conseqüentemente,
elevando muito o consumo no período de safra.
Vendas X Preços do Etanol no Mercado Doméstico
Vendas de etanol hidratado pelas usinas da região Centro-Sul ao mercado interno e preço
do etanol hidratado recebido pelos produtores no Estado de SP
Fonte: UNICA e CEPEA. Elaboração: UNICA.
0
400
800
1.200
1.600
2.000
2.400
Gasolina
Etanol
Milh
õe
sd
e litro
s
Jan, 2000 Jan, 2010
Consumo de Etanol e Gasolina no Brasil
Source: ANP. Elaboration: UNICA.
Mercado de Veículos FLEX
12 fabricantes e cerca de 90 modelos
Fonte: ANFAVEA
Motocicletas a Etanol e Flex
• Tecnologia conhecida e aplicação economicamente viável
• Décadas de 70/80 produção de motos a álcool no Brasil
• Tecnologia “flex” tende a crescer no Brasil e pode ser uma opção
para outros paises
Honda CG 125 álcool - 1982 (4T) Yamaha RX 125 álcool - 1982 (2T) Honda Titan Mix - 2009
Caldeira flex
Novos Usos para o Etanol
Ônibus movido a
etanol (E95) em São
Paulo – projeto piloto
Plásticos Verdes
(polietileno, PVC, PET)
Motores diesel
100% etanol
Turbina flex
Uso de Etanol em Motores Diesel
Etanol com 5% aditivo promovedor de ignição
São Paulo Estocolmo
Em testes:
Híbrido (propulsão
elétrica e a etanol)
Política Ambiental de Estocolmo: Substituição do
Óleo Diesel por Biocombustíveis
Até 2006: pelo menos 25%*
• 2011 - 2015: pelo menos 50%*
• 2022: pelo menos 75%*
• 2030: 100%*
(*) porcentual de substituição
Biocombustíveis: etanol e biogas
Projeto “BEST” no BRASIL
BEST: BioEthanol for Sustainable Transport é uma iniciativa internacional
para demonstração da viabilidade do uso do etanol no setor automotivo.
2 ônibus movidos a etanol em São Paulo projeto coordenado pelo
Centro Nacional de Referência da Biomassa (CENBIO) do IEE/USP, em
parceria com diversas empresas
Possibilidade de criação de um mercado a partir de 2010
Emissão de Poluentes: EXTREMAMENTE BAIXA !
Emissão de Poluentes g/kWh
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
monoxido de carbono
(CO)
hidrocarbonetos
(HC)
oxidos de nitrogenio
(NOx)
Euro 3 Euro 4 Euro 5 EEV Ônibus Etanol
Emissão de Material Particulado (MP) g/kWh
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,1
Euro 3 Euro 4 Euro 5 EEV Ônibus Etanol
• Brasil vai “pular” Euro 4 prevista para entrar
em vigor em 2009 (dificuldades na redução do
teor de enxofre do diesel).
• Euro 5 prevista somente para 2012 no Brasil
(na UE a partir de 2009):
• Depende de diesel de baixo enxofre (50
ppm 10 ppm)
• vai utilizar sistemas de controle de
emissão que requerem cuidados e
solução de uréia para o catalisador
de NOx.
• Veículos Euro 5 a diesel devem ter
custo inicial e operacional aumentado.
• EEV é um limite voluntário na UE, mais
rigoroso que Euro 5 e designa “veículo limpo”;
limite ainda não adotado no Brasil e sem
previsão para adoção.
• Ônibus a etanol introdução no Brasil a partir
de 2010 com tecnologia de controle de emissão
EEV (não requer os cuidados e solução de
uréia previstos para os veículos diesel).
- 90%
- 64%- 99%
- 91%
Impacto Ambiental: substituição de 250 ônibus a diesel “Euro 3” por ônibus
a etanol “Euro 5 EEV” traz benefícios imediatos e duradouros
(1) Estimativa elaborada pela Única com base em dados de certificação de emissões fornecidos pela Scania e consumo real fornecido pelo Cenbio;
(2) considerando 50 ppm de enxofre no óleo diesel; (3) Littman, T., Transportation Cost and Benefit Analysis, Victoria Transport Policy Institute, Dezembro 2006;
(4) McCubbin, D. e Delucchi. M., The health costs of Motor Vehicle Related Air Pollution, Journal of Transport Economics and Policy, September, Vol. 33, 2005;
(5) protocolo de cálculo da SOS Mata Atlântica; (6) £9,6 t/CO2 = US$ 15,7/tCO2 – valor conservador do estudo de Downing, T. et alii, Social Cost of Carbon: a
closer look at uncertainty, Stockholm Environment Institute, Julho 2005, http://socialcostofcarbon.aeat.com/html/report.htm ; (7) estimativa MGMINNOVA
Emissão evitada de poluentes durante 10
anos de operação: 1.762 toneladas 1,2:
• NOx: 1256 t (71,3%)
• CO: 229 t (13,0%)
• HC: 153 t (8,7%)
• SOx: 92 t (5,2%)
• MP: 32 t (1,8%)
NOx e HC (formam ozônio) e MP principais
problemas na RMSP
Custo evitado à saúde pública durante
10 anos de operação:
US$ 18,1 milhões 1,2,3,4
• NOx: 14.232.992 (78,5%)
• CO: 11.450 (0,06%)
• HC: 109.854 (0,6%)
• SOx: 296.792 (1,6%)
• MP: 3.488.000 (19,2%)
US$
Emissão evitada de CO2 em 10 anos de operação: 448.875 toneladas
(emissão absorvida por 6,4 milhões de árvores nativas durante esse período)5
Custo social evitado estimado em 10 anos de operação: US$ 7 milhões6
Créditos de carbono: US$ 4,5 milhões (10 anos) 6, 7
Etanol e Células de Combustível
Reformador
H2
Ele
ctr
icid
ad
e
Logística
Produção & logística de
hidrogênio complexos e caros
H2
ETANOLCélula de
Combustível
Conversão direta
+
Cana-de-açúcar
Soja
Ou Amendoim, Milho, Girasol,
Algodão, Babaçu, Pinhão Manso....etc
Etanol Anidro+Óleos Vegetais ou
Gordura Animal = Biodiesel
Biodiesel
transesterificação
Ester Etílico
(B5 – B100)
2009/10e 2015/16e 2020/21e
Produção cana-de-açúcar (milhões t) 605 829 1,038
Açúcar (milhões t) 33 41,3 45,0
Consumo interno e estoque 8,9 11,4 12,1
Excedente para exportação 24,1 29,9 32,9
Etanol (bilhões l) 26 46,9 65,3
Consumo interno e estoque 22,9 34,6 49,6
Excedente para exportação 3,1 12,3 15,7
Bioelectricidade (MW médio) 1.800 8.158 13.158
Participação na matriz elétrica brasileira (%) 3% 11% 14%
PERSPECTIVAS DE EXPANSÃO DA PRODUÇÃO
Nota: e = preliminar; potencial bioeletricidade: considerou-se a utilização de 75% do bagaço + 50% da palha disponíveis. Elaboração: UNICA,
Copersucar e Cogen. Dados atualizados em 14/04/2010
Produção de Etanol no Brasil
0
5
10
15
20
25
30
2003-04 2004-05 2005-06 2006-07 2007-08 2008-09
Fonte: MAPA, 2009
bilh
ões
de
litro
s
NÚMERO DE NOVAS USINAS NA REGIÃO CENTRO-SUL
Fonte: UNICA. Nota: e - dados preliminares.
9
19
25
30
19
10
0
5
10
15
20
25
30
35
2005/2006 2006/2007 2007/2008 2008/2009 2009/2010 2010/2011e
Nos últimos anos, o setor investiu fortemente na expansão de sua capacidade produtiva.
Desde 2005, mais de 100 novas usinas (de um total de aproximadamente 430) foram
construídas e a produção de etanol cresceu mais de 70%.
Outros UE Brasil EUA
Nota: projeções para 2008/2012 baseadas na capacidade de produção e metas de consumo nos principais países. Fonte: Fapri, Acti, FO Licht, Unica e Toepfer.
Elaboração: UNICA.
Bilh
ões d
e litro
sProdução Mundial de Etanol
As exportações globais de etanol
representam ~ 9% da produção
mundial
ZONEAMENTO AGROECOLÓGICO DA CANA-DE-AÇÚCAR
Brasil (2009)Estado de SP (2008)
Fonte: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento,(2009) e Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo (2008)
ZONEAMENTO NACIONAL
1. Cana-de-açúcar proibida nos biomas mais sensíveis - Amazônia, Pantanal e BAP. Proibido
expansão com desmatamento sobre vegetação nativa (Cerrados, Campos, etc.)
2. Área apta para o cultivo: 64,7 milhões de hectares ou 7,5% do território nacional
(atualmente apenas 0,9% do território é cultivado com cana)
3. Diversas correções e revisões do PL ainda se fazem necessárias.
63% da cana
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
2006 2010 2011 2014 2016 2021
Percen
tua
l d
e c
an
a c
olh
ida
sem
qu
eim
a
Lei 11.241/02
Protocolo
Agroambiental
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
2007 2010 2011 2016 2017 2021 2026 2031
Percen
tual d
e c
an
a c
olh
ida s
em
qu
eim
a
Lei 11.241/02
Protocolo
Agroambiental
Nota: os pontos destacados nas linhas do gráfico mostram os anos específicos citados na Lei ou no Protocolo.
Eliminação da queima em áreas mecanizáveis
Estado de São Paulo
Eliminação da queima em áreas não mecanizáveis
Estado de São Paulo
PROTOCOLO AGROAMBIENTAL
Colheita Mecanizada no Estado de São Paulo
Source: INPE, UNICA and SMA. Note: 2009/2010* - preliminary.
34,2%
46,6%49,1%
55,8%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
2006/2007 2007/2008 2008/2009 2009/2010*
% o
f h
arv
est a
rea
with
ou
t b
urn
ing