Macroprograma 1 Grandes Desafios Nacionais Projeto em Rede

Transcrição

Embrapa – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
SEG - Sistema Embrapa de Gestão
Macroprograma 1
Grandes Desafios Nacionais
Projeto em Rede
Anexo do Plano Gerencial
FLORESTAS ENERGÉTICAS NA MATRIZ DE AGROENERGIA BRASILEIRA
Identificação do Líder do Projeto em Rede
Nome: Antonio Francisco Jurado Bellote
Unidade de origem: Embrapa Florestas
E-mail: [email protected]
Telefone: (41) 3675 56 46
Chamada
Edital (ex.: 01/2006): Edital: 01/2006
Linha Temática: 01
PROJETO - Descrição
Caracterização do Problema Focalizado pelo Projeto em Rede
A necessidade de mudança na composição da matriz energética e de
estabelecimento de um novo paradigma de crescimento mundial é necessária e urgente.
Não há mais como o Brasil postergar uma atitude firme relacionada à liderança mundial do
estado da arte de produzir energia renovável baseada em biomassa florestal, contraponto
de suas vantagens comparativas para dominar o comércio internacional de agroenergia.
A consciência do esgotamento das fontes de carbono fósseis, potencializada pela
pressão da sociedade pela proteção ambiental, deflagrará uma corrida rumo a sucedâneos
energéticos, que permitam tornar a transição da matriz energética mais segura e menos
traumática para a qualidade de vida e para a garantia de abastecimento energético. É lícito
imaginar portentosos investimentos em PD&I de alternativas energéticas, formando um arco
que abrangerá energia fotovoltaica, eólica, das marés, geotérmica, células de combustível,
nuclear e agroenergia.
Finalmente, porém não menos importante, se o problema de abastecimento
sustentável de energia é muito sério, não menos desafiador é o equacionamento dos
problemas de emprego/geração de renda/distribuição de renda, que afeta, indistintamente,
embora em diferentes graus, todos os países do mundo. Embora não exista um estudo
definitivo comparando a geração de emprego e renda e sua distribuição, cotejando as
cadeias de energia de carbono fóssil e de bioenergia, os estudos parciais disponíveis e o
senso comum indicam que é possível gerar 10-20 vezes mais empregos na agricultura de
energia que na extração de petróleo, gás natural ou carvão mineral. Por definição, a
produção agrícola desconcentra renda mais intensamente que a extração de petróleo ou
gás, podendo tornar o Brasil um paradigma mundial de como enfrentar três grandes
desafios do século XXI com uma única política pública: o desafio da produção de energia
sustentável, da proteção ambiental e da geração de emprego e renda, com distribuição
mais eqüitativa, através do incentivo à agricultura de energia.
A matriz energética no Brasil é baseada nas hidrelétricas e nos combustíveis
fósseis. Os cursos d’água com potencial para construções de novas hidrelétricas são cada
vez mais raros e distantes dos centros consumidores de energia, o que tornam os custos e
as perdas de transmissão, muito elevados. Outro problema preocupante são os impactos
ambientais negativos das barragens e grandes lagos artificiais formados. De um modo
geral, os espelhos d’água são rasos, passíveis de assoreamento e possuem grandes
extensões que facilitam a evaporação da água acumulada e não permitem uma energia
potencial suficiente para geração de energia elétrica de forma economicamente vantajosa.
Além do mais, com as mudanças climáticas os níveis dos reservatórios passam, com muita
freqüência, um grande período abaixo do mínimo admissível para geração de energia e
abastecimento de água potável, dos centros consumidores que deles dependem para
funcionamento da sociedade moderna.
Muitas dessas áreas se fossem cobertas com florestas visando a produção de
energia elétrica através da combustão da biomassa produzida teria maior rendimento em
energia e muito menor impacto ambiental.
As fontes de combustíveis fósseis estão em processo de estabilização ou declínio de
sua produção, sendo considerado decretado o seu fim dentro de menos de uma centena de
anos. Por outro lado, as instabilidades da política e do comércio internacionais têm elevado
os preços dos combustíveis fósseis a patamares exorbitantes e acentuado a crise de
energia em todo o planeta. Os preços elevaram-se de tal forma que tornaram competitivas
muitas fontes alternativas de energia que até hoje eram consideradas impensáveis.
Assim, para reforçar a matriz energética nacional, uma alternativa é aumentar a
participação da biomassa de origem florestal. A biomassa florestal além de ter sido a
primeira fonte energia usada pela humanidade ainda é a maior fonte de energia como lenha
e carvão nos países subdesenvolvidos. Além disso, esta biomassa é obtida de fonte
renovável e tem balanço nulo no efeito estufa quando for usada para energia e é um
excelente fixador de carbono quando for empregado para outros fins.
O Brasil possui extensas áreas de florestas nativas que podem ter manejo
sustentável viabilizado se apoiadas por tecnologias de geração e co-geração de energia
elétrica a partir da biomassa florestal. Estudos mostram que o preço da energia elétrica
assim gerada é competitivo, se forem retirados os subsídios dados ao óleo combustível, que
atualmente são usados nas termoelétricas na região Norte do país.
Em regiões do país em que não mais existam florestas nativas, ou que estejam sob
risco de extinção, pode-se além de promover o plantio de espécies nativas, também o de
espécies introduzidas, como o eucalipto e Acácia mangium, para aliviar a pressão sobre as
matas nativas.
As plantações florestais ocupam menos que 1% da área agricultável do Brasil.
Temos, portanto, um potencial de crescimento de áreas com florestas plantadas fabuloso e
com perspectivas animadoras. Nosso país possui água e energia solar, ideais para o
crescimento de muitas espécies arbóreas, o que nos coloca em posição de vantagem
comparativa invejável. Por exemplo, nossa produção de madeira por hectare por ano pode
atingir a marca de 50 m3, em muitas regiões do País, ao passo que na Finlândia não passa
dos 5 m3 por hectare por ano; ainda assim, este país atingiu um alto grau de
desenvolvimento e sua principal renda tem origem no setor florestal.
Para uso da biomassa florestal como fonte de energia em grande escala em nosso
País tem-se que vencer dois principais desafios. O primeiro é a produção da biomassa em
escala, ou seja, a generalização de plantações florestais. Estas plantações deverão
obedecer ao nosso código florestal, que muito embora seja da década de 60 ainda é
arrojado, pertinente e atual. De preferência, estes plantios deverão ser incentivados nas
pequenas propriedades de forma integrada com as demais culturas evitando-se a
monocultura. Todavia, não dispomos em quantidade suficiente e na qualidade desejável de
material propagativo, quer sejam mudas ou sementes. Assim, será preciso o
desenvolvimento de tecnologias simples e baratas disponíveis aos pequenos produtores
rurais de sementes e mudas das espécies arbóreas mais adequadas às condições
edafoclimáticas do nosso extenso território.
O segundo problema a ser enfrentado é o desenvolvimento de tecnologias de
conversão da biomassa em energia. Algumas tecnologias arcaicas e ineficientes são
usadas e bastante difundidas no Brasil, por exemplo, os fornos de carbonização para
formação de carvão, chamados de rabos-quentes. Estes fornos são energeticamente
ineficientes, apresentam baixa taxa de conversão, desperdiçam os finos de carvão, a
moinha, e também os vapores da pirólise, o licor pirolenhoso. Além da perda de produtos
que poderiam aumentar a rentabilidade do processo, esta tecnologia não é ambientalmente
amigável. Assim, existe a necessidade de disponibilizar tecnologias mais eficientes e
sustentáveis. Por outro lado, deve-se desenvolver e adaptar outras tecnologias ainda não
usadas ou em estado embrionário no país, como a compactação de biomassa florestal e a
produção de bio-óleo, celulignina, álcool e outros derivados de alto valor agregado. Estes
produtos são uma forma de promover o aumento da densidade energética da biomassa
proporcionando, dentre outras vantagens, uma logística de transporte competitiva.
O bio-óleo é obtido da pirólise rápida da biomassa florestal e pode substituir o óleo
combustível usado pelas indústrias na geração de energia elétrica e vapor d’água de
processo. A celulignina é um dos sub-produtos de processo hidro-térmico com pré-hidrólise
ácida da biomassa florestal, podendo ser usado diretamente nas caldeiras ou nas turbinas
para geração de energia elétrica. Tanto o processo de pirólise rápida, como o de préhidrólise ácida já possuem usinas piloto em operação no país. Uma solução para compor a
matriz energética nacional é formar arranjos produtivos locais baseados nessas tecnologias
de verdadeiras usinas de refino de biomassa.
Todas as soluções tecnológicas citadas devem, também, passar por análises de
viabilidade econômica da cadeia produtiva e por estudos de impactos sócio-econômicos e
ambientais que porventura possam gerar.
O Brasil lidera a produção de biomassa florestal para celulose, papel e energia pelo
enorme sucesso na silvicultura, no melhoramento genético e na produção de mudas por
sementes e processos clonais. A produção concentra-se no anterior domínio da Floresta
Atlântica, onde os eucaliptos apresentam as maiores taxas de uso de recursos ambientais
já registradas em lenhosas (WHITEHEAD & BEADLE, 2004).
Entretanto, quando se pretende expandir os plantios para outros biomas, existem
limitações de zoneamento de espécies e de oferta de sementes para produção de energia
renovável para a combustão direta da biomassa sólida no uso residencial, em micronegócios urbanos, no agronegócio, na agroindústria e na geração de vapor em caldeiras ou
para a produção de energia elétrica.
A produção de carvão para siderurgia é uma fonte limpa e renovável de energia que
pode ser melhorada onde o maior entrave é o da alta variabilidade na qualidade advindo
das diferenças químicas e físicas da madeira (TRUGILHO et al., 2005) e do processo de
produção primitivo. Esse também demanda a elevação dos índices tecnológicos que
possibilitará o aproveitamento de compostos derivados, como o licor pirolenhoso e o
alcatrão, que atenderiam a expansão da agricultura orgânica e das fontes energéticas.
Outra fonte energética viável é por briquetes na substituição da lenha e do carvão vegetal.
Na consolidação do uso da biomassa de origem florestal o maior desafio é produzir de
combustíveis limpos como o etanol a partir de celulose, que representa a maior fonte de
biomassa global (LIN & TANAKA, 2006). Os biocombustíveis são excelentes alternativas
para a redução das emissões de gases ou partículas tóxicas nocivas ä saúde humana e ao
meio ambiente. O maior desafio de pesquisa é a busca de conhecimentos multidisciplinares
para bioconversao eficiente das matrizes ligninocelulose, com visão científica e tecnológica
capazes de contribuir com o aumento de fontes de energia sustentáveis.
A contribuição esperada no projeto é a indicação de materiais genéticos, aumento
da oferta de germoplasma e de sementes, melhoria das características da madeira e
apropriação de silvicultura especifica para produção energética. Nos processos
agroindustriais, pretende-se obter subsídios para aumento da eficiência energética de
produtos e equipamentos e a geração de derivados energéticos de alto valor agregado.
Com as ações de transferência de tecnologias para o segmento produtor-transformador são
esperados, aumento de renda, de fontes de trabalho e de qualidade de vida com menor
impacto ambiental.
Hipóteses ou Questões Técnico-Científicas
- O estabelecimento de áreas de produção de sementes nas diferentes regiões do País
atenderá a demanda de sementes para a expansão de plantios florestais aptos à produção
de biomassa energética.
- A plasticidade existente entre as diferentes espécies florestais utilizadas no País
possibilitará a seleção daquelas que suportem as diferentes condições edafoclimáticas e
com isso propiciar a base silvicultural necessária à expansão do plantio de florestas para
fins energéticos, nas distintas regiões.
- A disponibilização de informações silviculturais e de espécies apropriadas para atender as
necessidades de plantios contribuirá para a expansão da base florestal e dará suporte
para o estabelecimento de plantios florestais para atender a produção de biomassa para a
matriz energética brasileira, bem como aumentar a geração de emprego e renda, inclusive
na pequena propriedade rural.
- A escolha de áreas potenciais nas diferentes regiões e o emprego de espécies florestais
adequadas a cada condição edafoclimática permitirá um zoneamento das espécies mais
produtivas para formação de plantações florestas.
- A compactação é um processo fundamental para adensamento energético de resíduos
florestais e madeireiros e viabiliza o transporte em longas distâncias.
- Há aperfeiçoamentos e inovações conceituais e tecnológicas, que podem e devem ser
atribuídas aos equipamentos usados para combustão direta da madeira em ambientes
residenciais e em pequenos empreendimentos industriais.
- A termo-retificação da madeira pode ser um importante processo de agregação de valor
da madeira para uso energético.
- Os equipamentos usados na produção de carvão vegetal podem ser inovados e
aperfeiçoados para aumentar a eficiência energética, o rendimento e diminuir a poluição.
- A obtenção de linhagens melhoradas de fungos biodegradadores de celuloses permitirá a produção
de extratos enzimáticos para hidrolisar a biomassa florestal com eficiência visando a produção de
biocombustível.
- É possível produzir carvão, bio-óleo e extrato ácido, com o uso da biomassa florestal pelo processo
de pirólise rápida.
- A celulignina obtida a partir de biomassa florestal poderá gerar energia e gás de síntese.
- As cadeias produtivas de plantios florestais com finalidades energéticas podem se tornar
fontes viáveis, competitivas e sustentáveis de produção de biocombustíveis.
- Há possibilidade do mercado de crédito de carbono se tornar uma alternativa viável de
negócio.
Estado da Arte
A humanidade apresenta dependência energética proveniente de carbono fóssil, que
representam aproximadamente 80% da necessidade energética global. Deste total, 36%
corresponde ao petróleo, 23% carvão mineral e 21 % gás natural (INTERNATIONAL
ENERGY AGENCY, 2004). Segundo dados do Ministério de Minas e Energia, na matriz
energética brasileira o carbono fóssil representa 56,6%, sendo petróleo 43,1%; carvão
mineral 6% e gás natural 7,5%. Destaca-se que as fontes renováveis têm grande
contribuição, sendo que a energia elétrica participa com 14% e a produção de biomassa
tradicional com 8,5%.
As reservas comprovadas de petróleo deverão abastecer o mundo pelos próximos
40 anos. Novas reservas serão descobertas, porém a taxas inferiores ao crescimento da
demanda. No médio prazo, a instabilidade política do Oriente Médio, o qual detém 78% das
reservas, incentivará a busca por fontes alternativas de energia.
O caráter finito das fontes petrolíferas e o excesso de poluição provenientes da
energia derivada de petróleo estimula a sociedade global a pressionar por energia limpa,
onde as mais evidentes são a biomassa, energia solar, energia eólica, energia dos oceanos
e energia nuclear (LIMA, 2006).
O Plano Nacional de Agroenergia elaborado pelo Ministério da Agricultura, Pecuária
e Abastecimento, com o apoio da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, tem
ressaltado os pontos positivos e negativos e as reais possibilidades de participação de cada
fonte da matriz energética. Neste contexto, é possível observar que as fontes renováveis,
apesar dos custos altos de obtenção, riscos de intermitência, distribuição desigual e estágio
tecnológico inferior às demais fontes em uso, apresentam aspectos positivos como a
sustentabilidade dos sistemas e baixa emissão de gases de efeito estufa (BRASIL, 2005).
A demanda por energia renovável, incluindo fontes oriundas de produtos agrícolas e
florestais, hidroelétricas, eólicas, geotérmicas, solar e energia dos oceanos, deverá crescer
2,3% ao ano, nas duas próximas décadas, não considerando as interferências de políticas
públicas ou de pressões sociais (INTERNATIONAL ENERGY AGENCY, 2000).
Segundo Hall e Rao (1999), a biomassa representa a maior fonte sustentável de
energia renovável, composta por 220 bilhões de toneladas de matéria seca anual
disponíveis para uso energético.
A bioenergia continua sendo uma importante fonte na matriz energética para os
países em desenvolvimento. No Brasil, a biomassa (lenha) foi a principal fonte de energia
primária, por mais de 450 anos. Há 65 anos atrás, a madeira respondia por 75% do total da
energia consumida. Em função da disponibilidade tecnológica e do baixo custo dos
derivados de petróleo, em 1998, a energia proveniente da biomassa caiu para 9% (LIMA &
BAJAY, 2000).
O suprimento de madeira ao mundo provém, na sua maior parte, das florestas
naturais (65%), sendo apenas 35% provenientes das florestas plantadas, demonstrando
ainda a grande pressão de consumo existente sobre as florestas naturais.
Atualmente, o Brasil possui, aproximadamente, cinco milhões de hectares de
florestas plantadas, das quais 64% são florestas de eucalipto presentes em pouco mais de
quinhentos municípios brasileiros. A demanda brasileira situa-se ao redor de trezentos e
cinqüenta milhões de metros cúbicos de madeira, sendo que as florestas de eucalipto
suprem apenas um terço do total da demanda anual e atual de madeira.
A participação das florestas plantadas no Brasil tem crescido sensivelmente nos
últimos anos, principalmente no segmento de celulose e papel, onde 100% da madeira
provém do reflorestamento com o eucalipto e pinus. Para a indústria do carvão vegetal, a
área de florestas plantadas, principalmente com o eucalipto, cresceu de 34% em 1990, para
72% em 2000 (BRASIL, 2005).
A demanda de madeira de eucalipto para a industria de madeira já é maior que a
oferta, sendo que a partir de 2007 espera-se um déficit que certamente limitará o
crescimento do setor, levando ä importação e ou aumento do consumo de florestas naturais
(ROXO, 2003).
O consumo de lenha para geração de energia deverá concentrar-se, ainda, na
demanda crescente dos setores da agroindústria rural, na secagem de grãos, chá ou
tabaco, na produção de tijolos e na indústria cerâmica.
A conversão de energia e o acesso a sua utilização estão entre os grandes desafios
de nosso tempo, incluindo a sustentabilidade, qualidade ambiental, segurança e qualidade
de vida, além da melhoria dos processos, resultando em melhores índices de conversão da
biomassa em energia.
A principal utilização da madeira para energia encontra-se atrelada à sua combustão
direta, na forma sólida, destinada a geração de calor para diversos fins. Nesse contexto,
estão incluídos os tradicionais fogões a lenha, até as mais modernas caldeiras geradoras de
vapor, que operam a combustão em leito fluidizado.
No campo das transformações, a pirólise surge como instrumento fundamental, por
exemplo, para os processos de termo-retificação e de carbonização da madeira. Na mesma
proporção, os processos de compactação permitem o adensamento energético e a melhoria
das condições de armazenamento, de transporte e de rendimento energético de resíduos
florestais e madeireiros. Mesmo em se considerando a existência de trabalhos para tais
rotas, cabem ainda pesquisas que visem aperfeiçoamentos, avanços e inovações
tecnológicas.
Países, como o Brasil, a África e a China, utilizam em larga escala o carvão vegetal
como fonte de energia e matéria-prima, especialmente para as indústrias siderúrgicas. Em
se tratando do Brasil, alguns milhões de metros cúbicos de madeira, de origem nativa e
plantada, são destinados anualmente para a produção dessa importante matéria-prima. A
siderurgia necessita de grandes quantidades de carvão vegetal. Um problema relacionado
ao uso do carvão vegetal é a sua variabilidade em qualidade, uma vez que esse produto
sofre grande influência das características químicas, anatômicas e físicas da madeira e do
processo de carbonização. A variabilidade ocasiona desperdício do material, podendo
inclusive dificultar a operação dos altos fornos siderúrgicos. Dentro desse contexto, a
seleção de novas matérias-prima deve, levar em consideração as informações relacionadas
a essas características. Também se faz necessário desenvolver protótipos de sistemas de
carbonização que visem, além do aumento da produtividade, menos esforços físicos dos
trabalhadores e condições mais próprias e dignas de trabalho.
No processo de desenvolvimento de novas tecnologias, a biotecnologia é uma
ferramenta poderosa no auxilio aos questionamentos impostos por estes desafios. A
biotecnologia tem demonstrado que é capaz de originar os mais importantes e inovadores
processos de conversão de energia.
Como exemplo, a celulose é a fonte biológica natural renovável mais abundante do
planeta e a produção de produtos e bioenergia baseada na matriz lignocelulósica, é
importante para o desenvolvimento sustentável do ser humano. Há uma grande variedade
de oportunidades bioenergéticas, tecnologias e aplicações a serem consideradas. Como
fontes de celulose têm-se as florestas plantadas, notadamente as de eucaliptos, a
agricultura e os resíduos agroflorestais e como tecnologias disponíveis estão a combustão
de material lignocelulósico, a gaseificação, a pirólise e a digestão anaeróbica que podem
ser direcionadas para diversas aplicações, tais como: a geração de eletricidade, de calor e
para o setor de transporte na substituição dos derivados do petróleo.
No Brasil a produção de álcool a partir da cana-de-açúcar contribui
significativamente para a redução da dependência de combustível fóssil no País e também
atenua os problemas ambientais associados ao uso contínuo de derivados de petróleo. A
produção de etanol tem grande potencial ambiental, econômico, social e benefícios em
segurança estratégica.
O uso de resíduos florestais como fonte renovável de combustível tem a vantagem
de propiciar melhorias nas condições ambientais, pela redução de emissões de gás
carbônico, podendo estar associada positivamente com a mudança de clima global.
Outra vantagem da utilização da biomassa florestal como fonte de energia renovável
é a possibilidade de implantação de industrias regionais contribuindo com a geração de
empregos permanentes e rendas familiares.
O aproveitamento da lignocelulose na produção de energia ainda depende de
procedimentos que reduzam o custo de produção e/ou aumentem a atividade das enzimas
hidrolíticas, assim como, o aperfeiçoamento na construção de biorreatores, para o uso da
fermentação semi-sólida em escala comercial.
O conceito de biorefinaria, ou seja, de completa utilização da biomassa, já tem sido
discutido pelos pesquisadores e o seu desenvolvimento será de fundamental importância
para a sustentabilidade. Além disso, propiciará a produção e a comercialização de
biocomodities, que são idênticos, ou exercem função similar, aos comodities produzidos
pela indústria petroquímica. Assim, a fração celulósica e hemicelulósica são hidrolisadas e
os açúcares fermentescíveis produzidos podem ser convertidos em variados produtos. Já a
fração de lignina pode ser usada como combustível e funcionalizada ou craqueada para
obtenção de estruturas aromáticas.
Outros produtos, como por exemplo o bio-óleo “in natura” praticamente não tem
outra aplicação a não ser o seu uso como insumo energético. Um exemplo disso é a queima
direta em fornalhas para aplicação térmica em caldeiras ou geração de vapor em ciclo vapor
(ciclo Rankine), como faz a empresa V&M Tubes de Minas Gerais (MG) com o alcatrão de
carbonização de eucalipto. Outra aplicação consiste na geração elétrica em turbinas a gás,
como faz a empresa Dynamotive do Canadá, em escala demonstrativa, com o uso das
turbinas de 2,5 MWe da Orenda, especialmente desenvolvidas para o uso do bio-óleo de
pirólise rápida de biomassa. Entretanto, a introdução de um combustível na matriz
energética veicular e mesmo de motores estacionários é uma tarefa difícil em curto prazo,
da mesma forma que o petróleo, o bio-óleo pode ser fracionado e utilizado como insumo
pelas indústrias químicas, farmacêuticas e de alimento (Mesa-Perez, 2003).
Um dos subprodutos do processo de pirólise é o extrato ácido, uma solução aquosa
que, diluída em água, é aproveitada em áreas agrícolas. A solução funciona como um bioestimulante em culturas como a soja e o café e na fruticultura (laranja, caqui e maracujá, por
exemplo). O uso do extrato ácido na agricultura possibilita reduzir em até 50% o uso de
agrotóxicos e de adubos químicos, sem perda de eficiência (Rezendez, 2002).
Atualmente existe uma demanda muito grande no Brasil, para a produção de carvão
mediante o emprego de resíduos vegetais. O carvão de resíduos vegetais obtidos pelo
processo de pirólise rápida em leito fluidizado é um carvão em forma de pó. Por meio do
processo de briquetagem do carvão vegetal, com o uso de aglutinantes, ou seja, de uma
técnica que envolve balanceamento granulométrico, mistura proporcional de aglutinante,
compactação e secagem, consegue-se o aproveitamento dos finos de carvão na forma de
um combustível mais homogêneo, de melhor densidade, granulometria uniforme, maior
resistência mecânica e baixa geração de finos. Ao mesmo tempo, são mantidas as
características energéticas do carvão, além do seu manuseio, estocagem e utilização
tornarem-se facilitados e seu transporte poder ser feito a maiores distâncias. Apesar de ser
o maior produtor e consumidor de carvão vegetal do mundo, o Brasil não possui tradição
industrial na produção de briquetes de carvão.
O combustível catalítico denominado celulignina apresenta características
adequadas para geração de energia por ciclo combinado, e para obtenção de gás de
síntese para obtenção de combustíveis (metanol e outros). A celulignina é obtida via préhidrólise ácida, em reator piloto de aço revestido com titânio, apto a suportar as condições
agressivas do meio reacional.
A celulignina que é o combustível considerado nessa proposta é composta de
celulose e lignina, e apresenta porosidade a nível molecular. Essa porosidade é fator
importante para favorecer a lixiviação de Na e K, que são as impurezas que causam maior
corrosão nas superligas de que são feitas as turbinas a gás. A celulignina pode ser
economicamente produzida a partir de florestas de curta rotação (Mueller 2005), resíduos
florestais, resíduos agrícolas, herbáceas, bagaço e palha de cana-de-açúcar, e outros.
Quando compactada, sua densidade é de 500 kgf/cm2, e briquetada é de 1250 kgf/cm2,
alcançando densidade energética de 23 MJ/m2, que é mesma do carvão betuminoso e 60%
da do óleo combustível (Tampier et al., 2005). A produção pode ser feita em plantas
regionais, permitindo sua concentração ou distribuição de modo similar às dos combustíveis
fósseis.
A busca de soluções para reduzir a dependência do petróleo, considerada por
muitos como em processo de superação como fonte energética, pelo esgotamento das
reservas, bem como pelos impactos ambientais decorrentes de sua utilização, apontam
para as fontes renováveis de energia, entre elas a madeira. O setor florestal tem a
oportunidade de contribuir para com a composição da matriz energética nacional, a partir do
momento em que se pretende atuar no desenvolvimento de produtos e processos
tecnológicos, destinados ao aumento do uso de fontes renováveis de energia. Nesse
contexto, há que se realizar pesquisas sobre qualidade específica da madeira de florestas
plantadas e/ou nativas manejadas para aplicações energéticas; aperfeiçoamentos e
inovações no campo da compactação de resíduos florestais e madeireiros, visando maior
agregação energética; aperfeiçoamentos e inovações em equipamentos usados para
combustão direta da madeira em ambientes residenciais e em pequenos empreendimentos
industriais; produção de madeira termo-retificada; aperfeiçoamentos e inovações em
equipamentos usados na produção de carvão vegetal.
A cadeia produtiva de biomassa florestal do Brasil tem a oportunidade de gerar
produtos (madeira, lenha, carvão, celulose, chapas de fibras, bio-oleo, eletricidade, etc)
muito dos quais geradores de energia capazes de substituir com vantagens sociais e
ambientais os derivados de petróleo. O momento atual rege a busca de fontes energéticas
renováveis capazes de suprir a principal fonte de combustível que é o petróleo, fonte não
renovável e que possivelmente se esgotará nas próximas décadas. Acrescentem-se ainda
as instabilidades políticas, sociais e econômicas (notadamente de preços) nas principais
regiões produtoras de petróleo, além da crescente e inevitável conscientização dos povos
com relação à necessidade de preservação e conservação dos recursos naturais do
planeta.
Um dos problemas de pesquisa é examinar o desempenho atual (em termos de
eficiência produtiva e qualidade de produtos) de cada um dos produtos passíveis de serem
incorporados à matriz energética, determinando alguns indicadores chave e fatores críticos
de desempenho. Com base nesses indicadores, é possível extrapolar as possibilidades
potenciais de operação desses produtos na obtenção de biocombustíveis, sempre tendo
como referência de viabilidade, competitividade e a sustentabilidade.
Uma vantagem potencial de emprego de biocombustíveis é a possibilidade de
inserção do Brasil no mercado de créditos de carbono, em especial após a recente
ratificação do Protocolo de Quioto pela Rússia. A idéia central estaria embasada na venda
de créditos de CO2 equivalente não emitido ou sequestrado aos países do anexo I do
Protocolo (países desenvolvidos industrializados). Embora se saiba desse potencial, faz-se
necessário investigar esta questão com maior detalhamento, mapeando oportunidades e
riscos, além de subsidiar a elaboração de projetos de MDL (Mecanismo de
Desenvolvimento Limpo), no intuito de se avaliar o que tais projetos agregariam ao país,
não só no que se refere a aspectos econômicos, como de sustentabilidade social e
ambiental.
Nestes contextos as avaliações de impactos de PD&I têm pelo menos quatro
dimensões relevantes: econômica, social, ecológica e de conhecimento. Todas devem ser
tratadas sob uma única perspectiva e de forma integrada, principalmente pela
interdependência entre tais dimensões.
Os novos cenários, especialmente decorrentes do processo de fusão do rural ao
urbano, que trazem consigo as possibilidades de multifuncionalidade da agropecuária e do
rural brasileiro trouxeram novos temas para o processo de pesquisa, desenvolvimento e
inovação (PD&I). Em termos de estratégia para PD&I, as alternativas para aumentar a
renda do setor rural passaram incorporar produtos agropecuários não tradicionais e
produtos não-agropecuários como também uma diversidade de serviços, tais como aqueles
relacionados ao turismo rural e ecológico. Assim, a agenda de PD&I ampliou-se na mesma
medida: pesquisar novas alternativas produtivas e de renda, e ao mesmo tempo compor em
termos de sustentabilidade a longo prazo, os velhos e novos temas. Certamente, com o
processo de globalização de mercados, e a crescente uniformização de critérios de
qualidade, cada vez mais a contribuição do PD&I torna-se fundamental na busca da
competitividade. Se no passado, a contribuição da pesquisa para a competividade nos
mercados agropecuários estava concentrada “dentro da porteira” dos estabelecimentos
rurais, agora, a essa contribuição se estende ao longo da cadeia produtiva, com novas
tecnologias pré e pós-colheita e também na configuração de novos arranjos produtivos.
Outra questão também relacionada à competitividade é a ampliação do conceito de
qualidade nos mercados internacionais, e que agora inclui requisitos de segurança ao
consumo e ao meio ambiente. As perspectivas são de difusão de códigos ambientais nos
mercados: os consumidores querem produtos agropecuários que além dos atributos de
qualidade da série ISO 9000 tragam também atributos de qualidade ambiental - sem
resíduo de pesticidas, sem contaminação de microorganismos, sem a presença de
hormônios e aditivos e que não poluam e/ou degradem o meio ambiente no processo
produtivo. Adicionalmente, emergem os requisitos de responsabilidade social, tendo-se
como critérios o não-uso de mão de obra infantil, a oferta de benefícios sociais aos
trabalhadores e a proteção de comunidades humanas tradicionais. Neste contexto torna-se
essencial a gestão ambiental tratando diferentes dimensões dos negócios da agricultura,
especialmente para as cadeias produtivas das culturas selecionadas por este projeto para
obtenção de biocombustíves.
Com tais indicadores comparativos serão elaborados cenários alternativos futuros e
propostas de políticas públicas e estratégias de gestão para a cadeia produtiva da madeira,
com enfoque na agroenergia, na obtenção de biocombustíveis.
Completam as ações deste Projeto Componente a transferência de tecnologias
fundamentada pelos instrumentos metodológicos existentes incluindo a macro-educação
ambiental para o desenvolvimento sustentável.
A matriz de agroenergia proposta pela Embrapa está fundamentada em quatro
pilares: no biodisel, no álcool, na biomassa florestal e no aproveitamento de resíduos. Os
projetos desenvolvidos destacam pontos que merecem ser enfatizados:
a) Disponibilidade de fontes renováveis de energia
A potencialidade técnica da produção de biomassa para energia, enquanto fonte
renovável, torna-a capaz de atender grande parte da demanda incremental de energia do
mundo, independente da origem da demanda (eletricidade, aquecimento ou transporte).
Aspectos importantes devem ser salientados: a viabilidade econômica, a sustentabilidade
de cada fonte e a disponibilidade de recursos renováveis para geração de energia. O
potencial e a origem ou fonte de geração de energia varia de região para região. Assim, as
regiões tropicais possuem forte incidência de radiação solar, enquanto as áreas planas, em
especial as costeiras, apresentam maior potencial eólico. O lixo e os resíduos orgânicos
estão disponíveis em abundancia e é efeito direto da urbanização.
No caso do Brasil, a principal vantagem ocorre no setor de produção primaria,
notadamente na produção de biomassa. Poucos países dispõem de condições de área em
abundancia, capazes de produzir de forma sustentável uma gama de culturas, entre elas a
cultura florestal, sem competir com outros usos da terra, como alimentação, lazer, moradia,
vias de transporte, reservas, etc.
Neste particular, o Brasil é um país privilegiado, por possuir extensas áreas com
potencial para produção de biomassa. Localiza-se na região tropical, com elevada
insolação, dispõe de uma das maiores faixas costeiras do mundo, propícias à obtenção de
energia eólica, além de muitos mananciais hídricos inexplorados, que permitem expandir a
capacidade de geração de energia hidroelétrica.
b) Vantagens e limitações da bioenergia
O agronegócio mundial, em um futuro próximo, deverá se estruturar para atender as
necessidades de alimentação e fibras, biomassa, plantas ornamentais, entre outros. A
biomassa será, em um futuro próximo, a base da energia renovável, fundada em biomassa
florestal e ou agrícola, para geração de biocombustíveis e como insumo para a indústria
química. Sendo que a principal limitação para a expansão é a competição espacial pela
produção de alimentos, indicando que o ganho de produtividade é imprescindível para que a
disputa não se torne demasiadamente acirrada.
Desde a década de 90 a biomassa aparece como potencial de fonte energética, esta
tendência transparece nos inúmeros trabalhos de cenarização que apontam a biomassa
com uma das principais fontes de energia do século XXI. Hoogwijk et al (2001) analisaram
diversos estudos de cenários e indicaram que entre 2025 e 2050 a participação da
biomassa na matriz deveria variar entre 7 e 27%.
A biomassa aparenta ser a maior e a mais sustentável fonte de energia renovável,
composta por 220 bilhões de toneladas de matéria seca anual, pronta para uso energético
(Hall & Rao, 1999). A bioenergia deve ser apta a ser transformada em aplicações práticas
(iluminação, bombeamento de água, aquecimento, transporte), como qualquer outra fonte
de energia. Para tanto, características são necessárias, como alta densidade e eficiência
energética, custo compatível, portabilidade, garantia de continuidade de fornecimento, entre
outras. Existem diversas formas de bioenergia que atendem a estas características, como a
obtenção de briquetes e carvão vegetal para uso na geração de eletricidade ou para
aquecimento, ou o etanol como combustível veicular.
São visíveis os investimentos efetuados em diversas partes do planeta, visando
inovações tecnológicas para o aproveitamento da bioenergia, sendo a produção de etanol
um dos exemplos de sucesso. Sistemas de gaseificação de biomassa acopladas a turbinas
a gás (IBGT) para geração de eletricidade, turbinas de ciclo combinado gás/vapor (GTCC),
cama de circulação fluidizada (CFB), a gaseificação integrada de ciclos combinados (IGCC),
a co-geração, a tecnologia de aproveitamento de óleos vegetais como biocombustíveis,
extração de etanol e metanol de celulose, desenvolvimento de combustíveis, além de
melhoria de processos de produção, colheita, armazenagem, transporte e processamento
de biomassa, são alguns dos exemplos marcantes de impactos derivados de inovações
tecnológicas.
A gaseificação é uma das alternativas de maior potencial para a produção de
eletricidade, havendo diversos agrupamentos de pesquisa dedicados ao tema (Walter et al.,
2000). Tecnologias de cama de circulação fluidizada operando à pressão atmosférica, que
produzem gás combustível aquecido que pode ser aproveitado para geração de energia já
estão disponíveis.
Gaseificadores de biomassa, de pequena e média escala, foram desenvolvidos e
estão operativos em países como a China, Índia, Filipinas e Tailândia. Apenas na Índia
existem cerca de 1.700 pequenas unidades de gaseificação operando a partir de 1987,
produzindo cerca de 35 MW, utilizando motores diesel modificados para operar tanto com
gás quanto com petrodiesel (Jain, 2000).
Alternativas tecnológicas do tipo micro-produção visando o atendimento de
pequenas comunidades onde os custos de transmissão ou de transporte de energia a longa
distância inviabilizam a alocação da energia aos consumidores, devem ser perseguidas. A
combinação entre tecnologia agrícola adequada,capaz de viabilizar a produção de
biomassa e sistemas de produção de eletricidade, como micro-turbinas, pode revolucionar
completamente a qualidade de vida das comunidades isoladas. Turbinas com capacidade
para produzir entre 15 e 500 kW têm a vantagem do baixo custo, facilidade de operação e
manutenção e longa durabilidade, fundindo os conceitos de gaseificação com motor de
combustão interna (Harrison et al., 2000; Dunn, 2000).
O uso da biomassa para seqüestro de carbono é ponto pacífico, sendo que o IPCC
estima que entre 60 e 87 bilhões de toneladas de carbono poderão ser estocadas em
florestas, entre 1990 e 2050, equivalendo a 12-15% das emissões por combustíveis fósseis,
no mesmo período. Para que a biomassa possa, efetivamente, atender as expectativas de
mitigar os impactos dos combustíveis fósseis no ambiente, algumas condições necessitam
ser preenchidas, como:
a. Produção sustentável de matéria prima e uso dos recursos energéticos de forma a
seqüestrar e fixar carbono;
b. substituição direta de combustíveis fósseis, como é o caso do etanol e dos
biocombustíveis derivados de óleos vegetais.
É importante ter em mente o conceito de gases de efeito estufa (GEE), do qual o
CO2 é apenas o paradigma, outros gases, como o metano e o anidrido sulfuroso são
extremamente perniciosos, enquanto poluidores atmosféricos. Uma das vantagens do uso
de biomassa é a emissão baixa ou nula destes gases.
c) aspectos relacionados à transição da matriz energética
Apesar da mudança dos componentes da matriz energética mundial ser indiscutível,
a longo prazo, existem diversos condicionantes (tecnológicos, políticos, culturais,
econômicos, sociais, comerciais ou ambientais) que podem apressar ou retardar as ações
consideradas inexoráveis. Neste particular, as seguintes considerações podem ser
efetuadas:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
O preço dos combustíveis fósseis. Preços moderados deste combustível impedem
que outras fontes de energias renováveis sejam competitivas, como é o caso do etanol,
derivado de cana-de-açúcar, ou da energia eólica;
Apoio decisivo e continuado dos respectivos governos. O suporte é crucial
especialmente no início do processo de introdução na matriz, podendo ser reduzido
conforme as metas forem atingidas e o processo consolidado;
Acordos internacionais, como a entrada em vigor do Protocolo de Quioto, ou como a
Diretiva para obtenção de Eletricidade de Fontes Renováveis do Parlamento Europeu,
são poderosos indutores do uso de energias renováveis;
O apoio intenso, garantido e continuado aos programas de PD&I os quais
constituirão a base para acelerar a taxa de utilização de energias renováveis. Inovações
proporcionam meios para viabilizar tecnicamente fontes renováveis de energia, bem
como permitir a exploração comercial, o ganho de escala e a redução de custos;
A co-geração de energia se constituirá em um diferencial importante para a
viabilização econômica de fontes de bioenergia. A técnica já é utilizada na produção de
etanol, porém pode ser estendida para outras fontes, incluindo a utilização energética de
dejetos;
Melhoria na eficiência da transformação energética;
Expansão da área de agricultura energética.
Na composição da futura matriz, a maioria dos estrategistas aponta a utilização da
energia solar como principal fonte primária de energia, que pode ser desdobrada em
derivados da captação e transformação da radiação solar, seja por fotossíntese (biomassa)
ou por processos industriais. A conjugação das duas vertentes, como é o caso das células
de combustível, operacionaliza as formas de aproveitamento da energia solar.
Sob o conceito de biomassa, o mercado aponta para três vertentes: os derivados de
madeira, como briquetes ou carvão vegetal; os derivados de produtos intensivos em
carboidratos ou amiláceos, como o etanol e os derivados de óleos vegetais, como o
biodiesel e o ecodiesel. Aceitas essas premissas, qualquer cenário que venha a ser traçado
para o médio e o longo prazos, revela as vantagens comparativas do Brasil para ser o
paradigma do uso de energia renovável e principal ponto de referencia em produtos
bioenergéticos.
O sinergismo entre as vantagens comparativas naturais (solo, água, radiação solar e
mão de obra) e as captações de capital proveniente de projetos vinculados aos Mecanismos
de Desenvolvimento Limpo, tornarão o país ainda mais atrativo para macro-investidores.
As políticas públicas destinadas à geração de emprego e renda e a melhoria de sua
distribuição, em especial no apoio à pequena propriedade familiar, encontrarão na atividade
florestal voltada a produção de energia uma forma de agregar valor à produção. A atividade
florestal é geradora de empregos permanentes, fato que deve melhorar consideravelmente
a qualidade de vida dos trabalhadores ligados a cadeia produtiva da energia de biomassa.
Aspectos tecnológicos apontam para um mercado promissor à bioenergia renovável
devendo mostrar muito dinamismo, pois ainda está em fase de desenvolvimento. Sob a
ótica da pequena propriedade, em que as margens de lucro são essenciais, a adequação
tecnológica pode fazer a diferença entre o sucesso ou a falência do empreendimento.
Os cenários demonstrados não são intransponíveis, no entanto setores
governamentais devem atuar pró-ativamente no sentido de viabilizar programas ligados ã
produção de bioenergia. No caso do Brasil, é de fundamental importância que além do
econômico, os aspectos sociais e ambientais sejam considerados para viabilizar o
desenvolvimento em todo território nacional.
d) As oportunidades tecnológicas
O Brasil tem demonstrado características importantes para se tornar referência em
PD&I de energia proveniente de biomassa florestal. Em sintonia com a missão da Embrapa,
a análise da oportunidade do desenvolvimento tecnológico interferindo nos rumos do
mercado e na elaboração das políticas públicas são compatíveis com as oportunidades
contidas na cadeia agroenergética.
Entretanto, o foco tecnológico não deve estar voltado, exclusivamente, para os
componentes da demanda agroenergética. É necessário ter em mente que, paralelamente à
crise da energia de carbono fóssil, sobrevirá uma crise de insumos para a indústria química,
que depende do petróleo. Compete ao Brasil investir na agregação de valor dos derivados
da biomassa, desenvolvendo tecnologias de produtos e processos para obter sucedâneos
da indústria petroquímica, assim como desenvolver novos usos da biomassa, para gerar
utilidades demandadas pela sociedade.
e) Energia de biomassa como alternativas de solução
A problemática exposta anteriormente tem sido exaustivamente discutida em
diversos foros nacionais e internacionais. Estas discussões têm sido consensuais em
apontar que a solução definitiva será o desenvolvimento de uma matriz sustentável, que
independa de fontes finitas. Esta matriz será fortemente dependente de energia fotovoltaica,
obtida pela captação direta da energia solar através de células. Um conjunto de energias
renováveis conferirá suporte, estabilidade e sustentabilidade à matriz (hidroelétrica,
geotérmica, eólica), com destaque para a utilização de biomassa.
Esta visão de futuro aponta já para o presente século a necessidade de uma
migração imediata para uma matriz de transição, em que fontes fósseis são,
progressivamente, substituídas por renováveis, quando a biomassa teria um peso
substancial. É necessário que, em curto prazo, os governos e a iniciativa privada trabalhem
com o mesmo objetivo, ou seja, viabilizar fontes de energia a partir de biomassa. Esta
solução, além de ser a mais lógica do ponto de vista energético, é a que oferece as
melhores perspectivas de retornos ambientais e sociais, além da sua viabilidade econômica
e comercial.
Diante da necessidade de aumentar a oferta de madeira de florestas plantadas,
torna-se imprescindível introduzir ou aperfeiçoar técnicas que contribuam eficientemente
para o aumento da produtividade e melhoria da qualidade das plantações, conferindo-lhes
sustentabilidade dos sistemas de produção, sem prejuízos ao ambiente. Nesse contexto, a
presente proposta contribuirá com informações para a viabilização e para a competitividade
das cadeias produtivas, geradoras de bionergia no Brasil.
A partir da biomassa, como matéria prima, outras tecnologias de transformação
serão propostas, para a obtenção de produtos com alto poder calorífico e de maior valor
agregado, gerando conhecimentos multidisciplinares, com uma visão científica e tecnológica
avançada contribuindo para o aumento de fontes de energia sustentáveis, bem como, para
a exploração de novas rotas tecnológicas.
Estratégia de Ação
O alcance dos objetivos do projeto, dentro do cronograma previsto para cada Plano
de Ação, dependerá do pleno exercício de gestão das atividades de cada Projeto
Componente. Para tanto, reuniões trimestrais entre os executores de cada Plano de Ação e
seus respectivos líderes deverão ocorrer, de forma a que se mantenha o fluxo de
informações e se avaliem os andamentos das atividades, metas e objetivos. Esta ação visa
fortalecer a integração de equipes dos projetos componentes. Semestralmente o comitê
gestor, composto pelos líderes e vice-líderes de cada projeto componente, se reunirá para o
acompanhamento e avaliação do andamento do projeto visando eventuais correções de
rumos, de forma a garantir a consecução das metas e dos objetivos.
Instrumentos de comunicação e bancos de dados serão desenvolvidos visando
integrar a equipe dos projetos e a rede de entidades participantes, de forma a facilitar a
interação que se mostra necessária para a construção compartilhada de acompanhamento
e gestão.
O fluxo de informações, na base de dados do projeto, será alimentado
constantemente, de forma descentralizada, pelos responsáveis dos planos de ação e
líderes ou vice-líderes dos projetos componentes, sempre que as atividades sejam
executadas e resultados sejam obtidos. A alimentação da base de dados do projeto
contribuirá para a difusão dos conhecimentos gerados. A divulgação e transferência de
resultados serão realizados por meio de workshops, congressos, seminários de
treinamentos, publicações e outros meios, será também essencial para a avaliação dos
avanços de conhecimento e da capacitação técnica do cenário nacional de agroenergia de
biomassa florestal. A comunicação diária entre os participantes do projeto será realizada
através da internet (e-groups), por um software de co-gestão, disponibilizado no Portal
Florestas Energéticas, no sítio a ser criado para o projeto, e outros meios, como telefonia
e/ou pelo sistema de comunicação por satélite da Embrapa e da rede CATIR.
A gestão técnica envolverá ações de pesquisa em todas as regiões do território
nacional (Figura 1, página 21), o que demandam fortes interações entre as lideranças dos
projetos componentes( Figura 3, página 26).
O projeto componente 2 (PC2), cujos objetivos são a produção de sementes e testes
clonais, para definição de materiais de maior aptidão, estudos de espaçamento e adubação,
assim como os protocolos silviculturais, requerem interação com renomadas instituições de
pesquisa, e de empresas florestais, para obtenção das sementes e clones a serem
utilizados para o estabelecimento de áreas experimentais.
Para garantir o sucesso do projeto, torna-se necessário a instalação de áreas
experimentais empregando-se materiais genéticos de elevada qualidade. Para isso, as
sementes e os clones serão obtidos junto às instituições de pesquisa, como o IPEF, a SIF, a
Embrapa Florestas, o Projeto Genolyptus e de empresas florestais, como a Cia Suzano de
Papel e Celulose, Votorantim Celulose e Papel, V & M Tubes, CAF – Grupo Arcelor,
Aracruz, Vale do Rio Doce e Acesita Energética, que já manifestaram interesse em
participar e ceder material genético ao projeto. A interação com o Projeto Genolyptus será
bastante intensa e estratégica, principalmente na indicação de clones de espécies puras,
assim como de híbridos que têm se destacado silviculturalmente na produção de biomassa
para finalidades energéticas. A partir das sementes e dos materiais clonais potenciais será
estabelecida uma rede de testes clonais e de competição de germoplasmas em diferentes
locais, com o objetivo de avaliação para transformação a médio prazo em APS e,
eventualmente, em pomares clonais. Os clones a serem utilizados no projeto serão aqueles
que já se encontram na condição de domínio público, descontinuados quanto ao uso por
empresas ou que possam ser colocados em domínio público. Também serão aproveitados
clones derivados dos experimentos do Projeto Genolyptus, principalmente os híbridos de E.
camaldulensis.
O setor privado também contribuirá sempre que possível em atividades essenciais
como fornecimento de mudas para a instalação das áreas experimentais; colaboração para
instalação, tratos silviculturais, avaliações dendrométricas e desbaste das áreas instaladas;
cessão de possíveis talhões das espécies já plantadas e que sejam de interesse do projeto
para transformação em APS; disponibilização de laboratórios e equipamentos para
avaliações de propriedades da madeira.
O setor privado, quando convidado, poderá participar das reuniões do Comitê Gestor do
Projeto com o intuito de colaborar com sugestões e trocas de informações técnicas para o
aprimoramento das práticas inerentes à atividade.
Na Região Norte (AM, AP, PA e RR), as espécies potenciais a serem utilizadas são:
Tachi-branco (Sclerolobium paniculatum), Acácia mangium e Eucalyptus urophylla. Além
dos parceiros diretamente envolvidos como a Embrapa Amazônia Oriental, Embrapa
Amazônia Ocidental, Embrapa Amapá, Embrapa Roraima, apresentam-se como parceiros
potenciais a International Paper, Jarí Celulose, Companhia Vale do Rio Doce-CVRD,
Ministério do Desenvolvimento Agrário – MDA e pelas empresas siderúrgicas de ferro gusa
através do Fundo Florestal para o Reflorestamento. Região Nordeste (PE, SE) é a que
necessita maior esforço, pois há pouca tradição no uso de material lenhoso oriundo de
plantações, para atender finalidades energéticas, e às peculiaridades climáticas restringem
o número de espécies recomendadas. As espécies potenciais são: Corymbia citriodora,
Eucalyptus brassiana, Eucalyptus urophylla, híbridos de Eucalyptus e Mimosa
caesalpiniaefolia. Os parceiros são: Embrapa Semi-Árido, Embrapa Tabuleiro Costeiros,
IPA-PE. Região Centro-Oeste e Meio Norte (MS, GO, PI, MA) apresentam condições
climáticas favoráveis ao desenvolvimento das espécies: Eucalyptus urophylla, Eucalyptus
cloeziana, híbrido urograndis. Os parceiros potenciais são: Cia Suzano de Papel e Celulose,
Votorantim Celulose e Papel-VCP, CVRD, CODEVASF, CODEMIN e produtores rurais.
Região Sudeste (ES, MG, SP) é a que detém a melhor tecnologia silvicultural no País.
Contudo, esse destaque está concentrado sobre o uso da madeira para produção de
celulose, muito embora Minas Gerais tenha expressivo conhecimento para produção de
carvão vegetal para atender o seu parque siderúrgico. A despeito disso, faz-se necessária a
diversificação de espécies para uso energético, reforçado pelo fato de existirem zonas
completamente desprovidas de atividades silviculturais. As potenciais espécies são:
Eucalyptus (urophylla; cloeziana e híbridos), Corymbia citriodora e Angico (Anadenanthera
sp.) Como parceiros podem se destacar: ESALQ/IPEF, SIF/UFViçosa, IFSP, VCP, V & M
Tubes, Cia. Suzano de Papel e Celulose, CAF – Grupo Arcelor, U.F. Lavras, U.F.
Uberlândia, U.F. Espírito Santo. Região Sul (PR, SC e RS) à prevalência de uso da espécie
E. dunnii que podem ser manejados para produção de sementes. Para as condições de
clima subtropical e temperado do País, existem reduzidas opções em termos de espécies.
Espécies: Eucalyptus benthamii, Eucalyptus dunnii, híbridos e clones de E. benthamii x E.
dunnii. Parceiros: Embrapa Clima Temperado, U.F. Santa Maria, Sindimadeira, Votorantim
Celulose e Papel e Cooperativas – Castrolanda e Copérdia. As parcerias entre o projeto e
as empresas públicas e de iniciativa privadas serão viabilizadas pelo comitê gestor através
de contratos de cooperação técnica.
Com os materiais genéticos identificados como potenciais, pelo PC2, os projetos
componentes 3 (PC3) e 4 (PC4) irão desenvolver estudos relacionados à eficiência e
melhor rendimento energético das espécies, indicando aquelas mais adequadas para a
obtenção de energia de biomassa florestal.
O PC3 está relacionado à qualidade da madeira para aplicações energéticas; ao
aperfeiçoamento e inovações no campo da compactação de biomassa florestal; à melhoria
e desenvolvimento de equipamentos para combustão direta da madeira em ambientes
residenciais e em pequenos empreendimentos industriais; ao uso da termo-retificação como
ferramenta para a melhoria do uso da biomassa para geração de energia; ao
desenvolvimento de um novo sistema de produção de carvão vegetal e ao desenvolvimento
de modelos matemáticos que possam auxiliar na comprovação da viabilidade da
implementação dos resultados e das tecnologias desenvolvidas no projeto.
As informações técnicas dos materiais energeticamente potenciais, geradas no PC3,
serão repassadas ao PC2 para a tomada de decisão com relação a escolha e produção de
sementes e clones, indicando-os para produção em escala comercial e formação de áreas
de produção de sementes (APS) nas diversas Regiões brasileiras, visando o fiel
cumprimento dessa importante meta.
Com isso, fica eliminado o risco da indicação de materiais florestais, levando-se em
conta apenas os conceitos silviculturais, mas que, eventualmente, não possuam qualidade
adequada para energia. Vale ainda ressaltar que decisões errôneas desta natureza podem
comprometer a validação dos resultados dos projetos. Além disso, na forma de retroalimentação, as informações tecnológicas a serem concedidas pela área silvicultural irão
orientar a tomada de decisões quanto à concentração de esforços de pesquisa nas
espécies que se mostrem verdadeiramente potenciais para o manejo e/ou estabelecimento
de áreas florestais.
Todas as instituições envolvidas no PC3 têm infra-estrutura laboratorial para as
análises propostas, sendo que as atividades serão desenvolvidas de forma interlaboratorial
para maior confiabilidade dos dados e maximização do uso das infra-estruturas.
As espécies selecionadas no PC3 serão encaminhadas para o PC4 visando a
avaliação técnica de derivados energéticos de alto valor agregado. O material florestal
selecionado para estudo pelos PC2 será caraterizado física, química e anatomicamente
pelo PC3. Essas informações serão disponibilizadas para o cumprimento das atividades do
PC4, tais como o fornecimento de material florestal em quantidades suficientes para a
realização dos testes de pré-hidrólise ácida, obtenção de celulignina e gás de síntese, préhidrólise e hidrólise enzimática e obtenção de etanol, e para pirólise rápida. Cada material
obtido pelas tecnologias citadas será avaliado quanto à sua viabilidade técnica para
aplicações energéticas. Haverá uma retroalimentação dos resultados avaliados para o PC2
e PC3 além do mais, a interação do PC2, PC3 e PC4 abrirá possibilidades para elaboração
de projetos conjuntos, entre os grupos envolvidos, para serem apresentados em outras
fontes financiadoras.
O PC4, devido ao grande número de derivados de valor comercial que estão sendo
propostos contará com a participação de técnicos das seguintes instituições: Embrapa
Agroindústria de Alimentos, Embrapa Agroindústria Tropical, Embrapa Tabuleiros Costeiros,
Embrapa Agrobiologia, Embrapa Instrumentação Agropecuária, Embrapa Florestas, Instituto
Nacional de Tecnologia–MCT, Escola de Química/UFRJ, Departamento de Tecnologia de
Alimentos /UFRRJ, Instituto de Microbiologia/UFRJ, Escola de Engenharia de Lorena-USP e
no NIPE/UNICAMP. Pretende com essa interação, selecionar um microrganismo produtor
de um extrato enzimático que dispõe de celulases, xilanases, pectinases que degradam os
principais polissacarídeos da biomassa florestal disponibilizando açúcares simples. O
projeto propõe também, obter celulignina via pré-hidrolise ácida do Eucalyptus com
características de combustível para turbina a gás, obter o gás de síntese da celulignina por
oxidação parcial e atingir especificações do gás de síntese de celulignina junto aos
fabricantes de motores e turbinas, assim como, realizar a pirólise rápida da biomassa
florestal para obter produtos de alto valor agregado como o bio-óleo e suas frações.
Além disso, está se viabilizando uma cooperação internacional com o Grupo de Química e
Engenharia de Bioprodutos do Agriculture Research Service, que vem desenvolvendo
vários projetos relacionados a processos enzimáticos e fermentativos na área a
agroenergia, com o Labex-Estados Unidos na área de nanoteconologia, com o Labex/
França visando o estabelecimento de cooperação na área de bioenergia e com a Petrobrás
que tem interesse na seleção de microrganismos.
O Projeto Componente 5 (PC5) tem por objetivo efetuar estudos sobre a viabilidade,
competitividade e sustentabilidade das cadeias produtivas de florestas com finalidades
energéticas, bem como, dos co-produtos resultantes na obtenção de biocombustíveis.
Trata-se de um projeto componente que por definição tem uma grande integração com os
demais projetos componentes e com todos atores sociais externos tanto públicos e privados
como com as organizações não governamentais. Diretamente o PC5 demanda dados e
informações notadamente técnicas e tecnológicas dos projetos componentes PC2, PC3 e
PC4. Por outro lado o PC5 ofertará informações, a todos interessados, nas temáticas de
prospecção, mercado de carbono, impactos nas suas diversas dimensões e gestão
ambiental de florestas com finalidades energéticas. Outra estratégia institucionalmente
muito relevante é criar competências em toda rede de pesquisa de florestas energéticas,
que processam ações de pesquisa, desenvolvimento e inovação. Estas equipes
capacitadas e treinadas produzirão durante a execução dos projetos relatórios técnicos para
subsidiar os projetos componentes de pesquisa (PC2, PC3 e PC4), base de dados (PC1),
políticas públicas e estratégias empresariais ligadas a produção de energia derivada de
florestas.
Os resultados otimizados pelos processos interativos dos PC`s, serão utilizados para
seleção e recomendação de espécies, processos físicos, químicos e biológicos de
transformações de biomassa florestal em energia e proporcionar subsídios para a tomada
de decisão e formulação de políticas públicas.
A filosofia para o desenvolvimento do projeto foi estabelecida com base na
máxima participação de cada instituição. Os pesquisadores envolvidos no projeto têm um
histórico de trabalhos conjuntos, sejam eles em projetos de pesquisa, em orientações de
trabalhos acadêmicos ou serviços prestados à comunidade.
Impactos Potenciais
Os resultados esperados serão alcançados a partir da avaliação e seleção de
espécies florestais atualmente em uso pelos segmentos de maior representatividade dentro
do setor florestal, especialmente para regiões carentes de alternativas de suprimento
energético. A partir da escolha dos materiais mais aptos em termos de crescimento e
adaptação às variáveis edafoclimáticas, serão feitas avaliações adicionais para
características da madeira e realizados estudos visando o desenvolvimento de técnicas
silviculturais específicas para atender as demandas do segmento energético. Por meio da
implantação de áreas de produção de sementes e de desenvolvimento de germoplasma
para multiplicação através de hibridação e clonagem, com base em genótipos adequados
para essa finalidade, os quesitos qualidade de matéria-prima e disponibilidade de
propágulos serão atendidos.
Com isso preve-se que os resultados esperados sejam alcançados num horizonte de
pelo menos 4 anos com a indicação de germoplasmas e sementes para as diferentes
regiões do País, na quantidade e com a qualidade adequada, para o estabelecimento de
políticas de expansão de plantios florestais para produção de biomassa energética. No
mesmo período é esperado o desenvolvimento de tecnologias para produção massal de
propágulos, implantação e manejo de florestas energéticas, com indicação apropriada de
parâmetros silviculturais (espaçamento, adubação, rotação, etc.) que maximizem a
produção da biomassa florestal de forma sustentável. O envolvimento direto, no
desenvolvimento das pesquisas e na implantação das áreas de produção de sementes, de
parceiros de tradição em pesquisa florestal e representativos das realidades regionais,
como a SIF/UFV, IPEF/ESALQ/USP e de Empresas Florestais são uma garantia na
obtenção dos resultados esperados.
Com esses resultados espera-se:
a) Maiores retornos econômicos aos produtores de florestas e seus produtos para
atendimento ao setor primário de geração energética, derivados e biocombustíveis;
b) Aumento de alternativas de produtos a serem produzidos por setores do
agronegócio como empresários agrícolas, pastoris e florestais e por produtores da
classe familiar;
c) Melhoria do rendimento dos produtos energéticos primários advindos da floresta
pela apropriação de espécies e de tecnologias silviculturais;
d) Campos ou unidades de produção de sementes com raças locais desenvolvidas e
que suportem fatores negativos à produção advindos dos diferentes ambientes
existentes.
Uma valorização adicional da participação dos recursos de origem florestal no
panorama energético brasileiro deve incluir a complementação da geração hidrelétrica
através de usinas termelétricas, queimando madeira produzida pelo manejo sustentado de
florestas; a utilização de gasogênios a lenha ou a carvão vegetal para produção de calor
industrial e para o acionamento de motores; e mesmo o incentivo à utilização da lenha para
cocção, nas áreas rurais, mediante pequenos reflorestamentos e a utilização de fogões
mais eficientes.
Além disso, há espaço para que a madeira de florestas plantadas e/ou nativas possa
contemplar outras oportunidades de uso energético, como: aperfeiçoamentos e inovações
no campo da compactação de resíduos florestais e madeireiros, visando maior agregação
energética; aperfeiçoamentos e inovações em equipamentos usados para combustão direta
da madeira em ambientes residenciais e em pequenos empreendimentos industriais;
informações sobre o potencial de produção de madeira termo-retificada para espécies
florestais existentes no Brasil e oferecimento de um novo sistema de produção de carvão
vegetal, destinado para pequenos e médios produtores.
A cadeia produtiva da floresta energética será também beneficiada pela identificação
e desenvolvimento de processos, induzidos para o uso de alternativas tecnológicas de
produção, processamento e obtenção de novos produtos, a recuperação de produtos de
alto valor agregado, promovendo-se a modernização e o incremento quantitativo e
qualitativo das atividades vinculadas à produção de energia.
Espera-se obter um microrganismo que tenha um alto potencial de síntese de um
extrato rico em celulases com especificidade para a degradação da biomassa florestal.
Assim como um biorreator automatizado. Quanto maior a produção de enzimas, maior será
o rendimento do produto, menor será o custo, de forma a que os produtores de álcool
possam adotar esta tecnologia.
A produção de celulignina e gás de síntese aptos a serem utilizados como
combustíveis em planta de geração de energia termoelétrica a ciclo combinado permitirá
utilizar a madeira das florestas energéticas com maior eficiência e a um custo competitivo
com os combustíveis fósseis. Os derivados de maior valor agregado provenientes da
biomassa gerada pelas florestas energéticas vêm preencher ambas as lacunas, criando
uma base sólida para utilização desses recursos renováveis.
Além disso, com a avaliação da operação da planta piloto PPRA-200 durante a
produção contínua de briquetes de carvão siderúrgico, inseticida natural, aditivo alimentar
e/ou preservativos de madeira (creosotos) o processo poderá ser validado e desta forma,
realizar testes de mercado em parceria com potenciais consumidores dos produtos da
PPRA-200.
As cadeias produtivas de plantios florestais com finalidades energéticas, incluindo os
co-produtos resultantes, podem se tornar fontes viáveis, competitivas e sustentáveis.
Espera-se ter para essas cadeias produtivas, plantios florestais selecionados para a
obtenção de biocombustiveis, conhecimentos científicos e tecnológicos no que se refere à
prospecção (ameaças e oportunidades), suas possibilidades no mercado de crédito de
carbono, avaliações dos impactos (ambientais, sociais, econômicos, e de conhecimento),
instrumentos de gestão ambiental e da informação como subsídios à elaboração de
políticas públicas e estratégias empresariais.
Finalmente, espera-se que os esforços tecnológicos resultem, no mínimo, em
aumento de produtividade das plantações florestais para biomassa, aumento da eficiência
dos processos e melhoria da qualidade dos produtos, o que por si só já representam
garantia adicional para o sucesso do projeto, além de que os resultados poderão tornar-se
importantes para futuras ações estratégicas dentro do Plano Nacional de Agroenergia.
Portanto, o desenvolvimento deste projeto ampliará o conhecimento, as interações
multidiciplinares, interinstitucionais e a capacitação das equipes técnicas envolvidas.
Questões Relacionadas à Propriedade Intelectual e Apropriação de Resultados
A propriedade intelectual dos resultados gerados pelo Projeto obedecerá ao disposto nas
Leis 9.279/96 e 9.456/97 e na deliberação da Embrapa 022/96, de forma a assegurar que a
Embrapa e as instituições participantes do projeto possam garantir seus direitos autorais.
Com base nisso, quaisquer inventos, aperfeiçoamentos ou inovações privilegiáveis
ou não, nos termos das Leis de Propriedade Intelectual e Industrial, oriundos da execução
deste projeto serão regulados em instrumentos jurídicos específicos, entre as instituições
parceiras, com o apoio da AJU - Assessoria Jurídica da Embrapa. Entretanto,
independentemente do instrumento vir a ser firmado, as partes parceiras concordam em
manter absoluto sigilo sobre invento, aperfeiçoamento ou inovação, obtenção de processos
ou produtos, passíveis ou não de obtenção de privilégios, quando decorrentes da execução
deste projeto, de forma a preservar a efetiva utilização econômica desses resultados, por
seus proprietários.
Com relação à divulgação dos trabalhos, as partes (parceiros) poderão utilizar os
resultados finais das pesquisas oriundas deste projeto, mediante consulta prévia à líder do
projeto e guardadas as devidas autorias, obrigando-se, contudo, em caso de publicação, a
consignar destacadamente a presente cooperação deste projeto, bem como, qualquer que
seja o veículo de comunicação, a remeter pelo menos cinco exemplares de cada edição, às
demais partes, no prazo de 30 dias, contados da data de sua publicação.
No projeto “Florestas Energéticas” o Comitê Técnico Científico da Embrapa
Florestas deverá definir as categorias e tipos de informações que poderão ser difundidas
abertamente e outras que deverão ter divulgação restrita. Também serão discutidas no
Comitê normas internas para a utilização de dados, imagens e resultados do projeto por
categoria de membros do projeto (Pesquisadores, bolsistas, estagiários, consultores, e
outros participantes).
As espécies florestais a serem utilizadas neste Projeto fazem parte do acervo genético
introduzido no País nos últimos 20 anos, sobre o qual participaram a Embrapa Florestas,
IPEF, SIF, outras instituições publicas, empresas privadas e produtores rurais, sem
registros de patentes. Serão utilizadas sementes oriundas de áreas experimentais de
espécies e procedências testadas e adaptadas em diferentes regiões edafoclimáticas do
País, áreas de populações de conservação genética, de introdução de espécies e de
plantios comerciais. A base para identificação das sementes a serem utilizadas será o
projeto “Resgate, Conservação e Fornecimento de Materiais Genéticos de Eucalyptus spp
(raças locais) em diferentes regiões edafoclimaticas do Brasil”, publicado em setembro de
2005 pelo IPEF, com apoio da Embrapa Florestas. O projeto busca indicar dentre as
espécies já plantadas e existentes no Brasil, aquelas que apresentam potencial de cultivo,
para a produção de biomassa para uso energético, nos diferentes biomas. Não há
perspectivas do projeto em gerar produtos/processos passíveis de proteção intelectual.
Envolvimento do Setor Privado
A forte relação existente, no setor florestal brasileiro, entre as empresas privadas,
universidade e as instituições de pesquisa, associada à eficiente extensão dos
conhecimentos e tecnologias geradas pelas instituições mencionadas e a estreita
colaboração e freqüentes reuniões, simpósios, dias de campo etc, oferecem condição para
que, rapidamente, uma nova tecnologia possa ser adotada por grande número delas.
A instalação de Áreas de Produção de Sementes será realizada em áreas potenciais
e representativas nas diferentes regiões, junto a produtores rurais e de empresas instaladas
localmente como a Cia Suzano de Papel e Celulose, Votorantim Celulose e Papel, V & M
Tubes, CAF – Grupo Arcelor, Aracruz e com as Cooperativas Agrárias, Castrolanda e
Copérdia que já desenvolvem pesquisas consistentes na área florestal. As sementes para
instalação dessas áreas pilotos serão adquiridas dos parceiros como SIF, IPEF e de
algumas empresas como a Cia Suzano de Papel e Celulose, V & M Tubes e Votorantim
Celulose e Papel.
Este Projeto ajusta-se ao contexto do Plano Nacional de Agroenergia do Governo
Federal, sendo um dos quatro componentes da Plataforma de Agroenergia da Embrapa. As
ações do Projeto "Melhoramento Genético de Eucalyptus", do Macroprograma 2, se inserem
no âmbito da presente proposta. Neste caso, como perspectivas adicionais, inclusive com
possibilidade de captação de recursos externos, destacam-se ações junto à CODEVASF,
no estado do Piauí, na abrangência do Vale do Rio Parnaíba, e com a Companhia Vale do
Rio Doce, nos estados do Maranhão e Pará, com vistas ao suprimento de matéria-prima
para processos siderúrgicos na região.
Neste sentido, a Companhia Vale do Rio Doce (CVRD), por meio de seu Programa
de Pesquisa Florestal Carajás, vem desde a década de 80 gerando resultados importantes
na área florestal visando dar suporte tecnológico tanto às suas ações quanto a grupos
privados e instituições governamentais interessados em programas de reflorestamento,
exploração econômica sustentável da floresta nativa e ocupação de áreas degradadas, na
região sob influência da Estrada de Ferro Carajás. Atualmente o Programa de Pesquisa
Florestal Carajás já apresenta um conjunto de informações e insumos (sementes e clones
de espécies florestais), que tornam possível o desenvolvimento de projetos de
reflorestamento e outros programas de base florestal.
Alem das empresas ligadas ao setor florestal, o projeto envolverá também outras
instituições privadas de engenharia de materiais como: A RM Materiais Refratários Ltda.
participará disponibilizando sua instalação piloto em Lorena para obter a celulignina e o gás
de síntese e a empresa Bioware Tecnologia desenvolvedora do processo de pirólise rápida
de biomassa.
Estão sendo contatadas as industrias de equipamentos, tanto de laboratório quanto
para escala piloto tendo em vista a transferência da tecnologia de construção das colunas
aeradas instrumentadas para fermentação semi-sólida. O Grupo Glicil do Paraná mostrouse interessado na produção de enzimas hidrolíticas.
Riscos e Dificuldades
Operacionalização e fluxo de recursos na Embrapa e entre os parceiros, que
dependem de recursos para deslocamentos, insumos e custeio para implantação e
avaliação de pesquisas de campo, analises de laboratórios, manutenção de equipamentos.
A implementação de convênios com os parceiros para possibilitar o repasse de recursos.
Estrutura de pessoal de apoio insuficiente para o suporte operacional de um projeto
desta envergadura; frota de veículos insuficiente para atender as demandas do projeto.
Identificação de possíveis patentes onde o parceiro já desenvolveu o produto/equipamento
e no decorrer do projeto fará a validação do equipamento e/ou metodologia. Impedimento
de ordem operacional na execução de análises nos laboratórios das instituições envolvidas.
Uma dificuldade expressiva de cunho biológico é a seleção de linhagens com alto
potencial de síntese da enzima celulase. Para as regiões tradicionais de plantio de florestas
plantadas, não se espera maiores riscos. Entretanto nas regiões com pouca ou nenhuma
tradição em plantio florestal são requeridos desenvolvimentos e a viabilização de tecnologias
para produtos sejam diversificados e competitivos.
Para minimizar as interferências que possam prejudicar o desenvolvimento do
projeto pretende-se gestionar junto a Embrapa para que alocação dos recursos seja feita de
acordo com o fluxo proposto. Pretende-se estimular os membros da equipe do projeto a
buscar parcerias externas e participar de editais que garantam o aporte de recursos
complementares necessários ao projeto. As demandas de pessoal para suporte operacional ,
específico para ao projeto, serão apresentadas a Embrapa, discutindo a realocação de
pessoal, de forma que as necessidades sejam atendidas.
Estão sendo desenvolvidas estratégias para a captação de recursos
complementares ao orçamento da Embrapa. Podemos destacar os contatos já estabelecidos
com a CODEVASF, CVRD e FINEP visando o desenvolvimento de germoplasma de eucalipto
para múltiplos usos com foco na produção de carvão.
A integração entre as instituições parceiras no projeto serão fundamentais para
soluções de imprevistos, pois na impossibilidade de uma ação não ser exeqüível no
parceiro responsável está será facilmente implementada por outra, por apresentar
estruturas físicas e pessoal semelhantes. Por exemplo, as atividades de laboratório de
tecnologia da madeira poderão ser executadas tanto nos laboratórios do LPF/IBAMA, da
UNIPLAC e da Embrapa Florestas.
Medidas de Segurança Ambiental, Biológica e Pessoal
Os projetos componentes 2, 3 e 5 não envolvem maiores riscos que necessitem de
cuidados especiais. Entretanto, como ele será executado em empresas, instituições e
produtores rurais selecionados, conscientes de suas responsabilidades e deveres, há a
certeza de que não há nada a temer ou que justifique medidas extraordinárias de segurança
de qualquer natureza. No entanto, o projeto componente 4, cuja equipe de fermentação
trabalha com microrganismo selvagens ou mutantes clássicos essa deve cumprir
rigorosamente todas as normas de segurança individual e de biossegurança. Quanto as
manipulação químicas, todas são feitas dentro de uma capela de exaustão. Os
microrganismos são esterilizados antes de serem lançados e os reagentes são
armazenados em bombonas e recolhidos para reciclagem apropriada. A equipe que vai
trabalhar com biologia molecular tem o Certificado de Biossegurança.
Estratégia de Gestão do Projeto em Rede
O projeto em rede reúne 37 instituições ligadas a tema Pesquisa &
Desenvolvimento. O planejamento dos projetos componentes foi distribuído aos Centros
Especializados em Gestão Tecnológica, seguindo critérios de especialidades e de
condições reais de participação envolvendo grande parte do território nacional (Figura 1).
A estrutura funcional do projeto em rede consta de um projeto de gestão, cinco projetos
componentes, 25 planos de ação inter-relacionadas (Figura 2).
Figura 2 Fluxograma projeto florestas energéticas
Gestão - Florestas energéticas na matriz de agroenergia brasileira. Líder: Antonio
Francisco Jurado Bellote; Vice-Líder: Helton Damin da Silva
PC1. Sistema de gestão descentralizado via redes de comunicações, bancos de
dados e sistemas eletrônicos de controles. Líder: Antonio Francisco Jurado Bellote;
Vice-Líder: Helton Damin da Silva.
PA1 - Gestão do Projeto Componente. Responsável: Antonio Francisco Jurado Bellote
PA2 - Sistemas de Integração de bases de dados e de controles eletrônicos.
Responsável: Osmir José Lavoranti
PA3 - Estruturação de bancos de dados no sistema coorporativo da Embrapa.
Responsável: Gerson Rino Prantl Oaida
PA 4 - Elaboração e atualização de instrumentos de comunicação (Sites).Responsável:
Luciane Cristine Jaques
PC2 - Formação de base silvicultural para expansão de plantios florestais
necessários à matriz de agroenergia Brasileira. Líder: Paulo Eduardo telles dos
Santos; Vice-líder: Jorge Ribaski
PA1 - Gestão do Projeto Componente. Responsável: Paulo Eduardo Telles dos Santos
PA2 - Seleção de germoplasma e desenvolvimento de técnicas silviculturais para
implantação de florestas energéticas nas regiões Sul e Sudeste do Brasil.
Responsável: Paulo Eduardo Telles dos Santos
PA3 - Seleção de germoplasma e técnicas silviculturais para implantação de florestas
energéticas na região Centro Oeste e no Meio Norte do Brasil. Responsável:
Estefano Paludzyszyn Filho
PA4 - Seleção de germoplasma e técnicas silviculturais para implantação de florestas
energéticas na região do Araripe e na Zona da Mata do Nordeste. Responsável:
Marcos Antonio Drumond
PA5- Estruturação de uma rede de oferta de sementes, seleção de germoplasma e
técnicas silviculturais para implantação de florestas energéticas nos estados do
Pará, Amapá, Amazonas e Roraima. Responsável: Delman de Almeida
Gonçalves
PC3 - Inovações de tecnologias ligadas aos usos tradicionais de madeira para fins
energéticos no Brasil. Líder: José Otavio Brito; Vice-Lider: Martha Andréia
Brand
PA1- Gestão do Projeto Componente. Responsável/: José Otávio Brito
PA2 - Qualidade da madeira para aplicações energéticas. Responsável: Angélica de
Cássia O. Carneiro
PA 3 - Aperfeiçoamentos e inovações no campo da compactação de biomassa florestal.
Responsável: Waldir Ferreira Quirino
PA4 - Otimização do uso de equipamentos de pequeno porte, baseados na combustão
direta da madeira. Responsável: Carlos Roberto de Lima
PA5 - O uso da termo-retificação como ferramenta para a melhoria do uso da biomassa
para geração de energia. Responsável: José Otávio Brito
PA6 - Desenvolvimento de um novo sistema de produção de carvão vegetal.
Responsável: Paulo Fernando Trugilho
PA7 – Análise da viabilidade da conversão de biomassa florestal em energia elétrica.
Responsável: Osmir José Lavoranti
PC4 - Obtenção de derivados energéticos de alto valor agregado a partir de
biomassa florestal. Líder: Sonia Couri; Vice-Líder: Washington Luiz
Esteves Magalhães
PA1- Gestão do Projeto Componente. Responsável: Sonia Couri
PA2 - Produção por fermentação, caracterização e concentração de extratos
celulolíticos para a hidrólise de biomassa florestal pré-tratada. Responsável:
Sonia Couri
PA3 - Pré-Tratamento do Material Lignocelulósico para Hidrólise Enzimática e
Bioconversão a Etanol. Responsável: Edmar das Mercês Penha
PA4 - Desenvolvimento e adaptação de reatores de fermentação sólida para produção
de enzimas. Responsável: Victor Bertucci, Neto
PA5 - Pirólise rápida de biomassa em leito fluidizado para produção de bio-óleo.
Responsável: José Dilcio Rocha
PA6 - Obtenção de celulignina a partir de Eucalyptus (grandis, urophylla ou citriodora)
via pré-hidrólise ácida, visando à geração de energia termoelétrica por ciclo
combinado e visando à oxidação parcial da celulignina para geração de gás de
síntese. Responsável: Rosa Ana Conte
PC5 - Prospecção, mercado de carbono, impactos e gestão ambiental de plantios
florestais energéticas. Líder: Cláudio César de A. Buschinelli ; Vice-Lider:
Adriana M. M. Pires
PA1 - Gestão do Projeto Componente. Responsável: Cláudio César de A. Buschinelli
PA2 - Estudos de prospecção das cadeias produtivas de plantios florestais energéticos.
Responsável: Nilza Patrícia Ramos
PA3 - Oportunidades de créditos no mercado de carbono das cadeias produtivas de
plantios florestais energéticos. Responsável: Marcos Ligo
PA4 - Impactos econômicos de plantios florestais energéticos. Responsável: Joel
Penteado
PA5 - Avaliação de impactos ambientais, sociais e de conhecimento das cadeias
produtivas de plantios florestais com finalidades energéticas. Responsável:
Guilherme de Castro Andrade
PA6 - Gestão ambiental das cadeias produtivas de plantios florestais com finalidades
energéticas. Responsável: Cláudio César de A. Buschinelli
24
O Comitê Gestor (CG) formado pelos líderes e vice-líderes do projeto e dos cinco
projetos componentes realizará reuniões semestrais de acompanhamento e avaliação do
andamento dos projetos, para eventuais correções de rumo, visando garantir o atendimento
das metas e dos objetivos. As reuniões serão efetuadas em localidades distintas, em forma
de rodízio atendento a todas as regiões de abrangência do projeto, visando permitir o
acompanhamento in loco de atividades do projeto nos diferentes locais de execução. A
gestão do projeto será realizada obedecendo a distribuição das atividades em três linhas de
atuação: pesquisa, recursos financeiros e fluxo de informações.
Como as ações de pesquisa ocorrerão em todas as regiões do território nacional, a
gestão técnica e administrativa será acompanhada diariamente por notificação eletrônicas
automáticas, de metas e atividades programadas e executadas, e aquelas de interesse dos
responsáveis pelos planos de ação. Essas mensagens poderão ser emitidas diretamente
pelo site do projeto Florestas Energéticas, ou de qualquer outro dispositivo de mensagens
eletrônicas. Este sistema demanda forte interação entre as lideranças dos projetos
componentes e estes com seus planos de ação e atividades.
Relatórios gerencias de controle do andamento das atividades, serão
disponibilizados continuamente, pelo site do projeto, ajudando a liderança de equipes a
atingir metas nos prazos estabelecidos, conforme o desembolso de recursos para os
referidos planos de ação. O fluxo de informações, na base de dados do projeto, será
alimentado constantemente, de forma descentralizada, pelos responsáveis dos planos de
ação e líderes ou vice-líderes dos projetos componentes, sempre que as atividades sejam
executadas e resultados sejam obtidos. A alimentação da base de dados do projeto
contribuirá para a difusão dos conhecimentos gerados.
O líder e o vice-líder dos projetos componentes serão os responsáveis pela
articulação e organização de reuniões técnicas, cursos, treinamentos, acompanhamento e
cobrança dos relatórios parciais e finais, que poderão ser executados diretamente no site do
projeto, e este fará a comunicação com os outros sistemas coorporativos da Embrapa.
Divulgação e transferência de resultados, obtidos dos projetos, serão realizados por
meio de workshops, congressos, seminários e publicações.
25
A interação entre os projetos componentes, mostrada na Figura 3, reforça a
estrutura exigida para um projeto nos moldes do macroprograma 1 da Embrapa.
Figura 3. Processo de interação e retro-alimentação de informações e materiais
experimentais.
A estrutura apresentada na Figura 3 resume a estratégia de ação preconizada no
projeto, onde descrever as etapas compreendidas na execução do projeto em rede.
A estratégia adotada, nesta proposta de gestão preconizou a forte interação entre os
projetos. O projeto componente 2 (PC2), cujos objetivos são a produção de sementes e
testes clonais, para definição de materiais de maior aptidão, estudos de espaçamento e
adubação, assim como os protocolos silviculturais, requerem interação com renomadas
instituições de pesquisa e empresas florestais, para obtenção das sementes e clones a
serem utilizados nos experimentos. A interação com o Projeto Genolyptus será bastante
intensa e estratégica, principalmente na indicação de clones que têm se destacado na
produção de biomassa. A definição do material genético a ser utilizado levará em
consideração, não só a capacidade de produção de biomassa, mas também as
características energéticas ideais indicadas nos projetos componentes 3 (PC3) e 4 (PC4),
sendo o PC3 relacionado à qualidade da madeira para aplicações energéticas; ao
aperfeiçoamentos e inovações no campo da compactação de biomassa florestal; à melhoria
e desenvolvimento de equipamentos para combustão direta da madeira em ambientes
residenciais e em pequenos empreendimentos industriais; ao uso da termo-retificação como
ferramenta para a melhoria do uso da biomassa para geração de energia; ao
26
desenvolvimento de um novo sistema de produção de carvão vegetal e ao desenvolvimento
de modelos matemáticos que possam auxiliar na comprovação da viabilidade da
implementação dos resultados e das tecnologias desenvolvidas e, o PC4 relacionado à
obtenção de derivados energéticos de alto valor agregado a partir de biomassa florestal, tais
como, obtenção de celulignina, gás de síntese, etanol, e bio-óleo para substituição de óleo
combustível. Com os materiais genéticos fornecidos pelo PC2, o PC3 irá desenvolver
estudos relacionados à eficiência e melhor rendimento energético das espécies, assim
como a análise mais adequada da madeira para a obtenção de derivados energéticos de
alto valor agregado. O PC4 fornecerá subsídios técnicos na obtenção de gás de síntese
para gerar energia termoelétrica em turbinas a gás, pirólise rápida e hidrólise enzimática,
interagindo diretamente com o PC3. Os resultados do PC2, PC3 e PC4 serão repassadas
ao PC5, cujo objetivo é estudar a viabilidade, competitividade e sustentabilidade das
cadeias produtivas de plantios florestais energéticos, bem como, dos co-produtos
resultantes na obtenção de biocombustíveis. Haverá uma retroalimentação dos resultados
avaliados entre todos os projetos componentes, propiciando se for o caso um
redirecionamento das ações de pesquisa.
Participação em Outros Projetos e Financiamentos
Atualmente não existe nenhuma instituição financiadora disponibilizando recursos
para este projeto. Apenas a empresa Bioware apresenta financiamento para realizar a
proposta do PA05 do projeto componente 4 (Edital CT-Petro/MCT/CNPq nº 16/2005,
Processo: 550574/2005-0).
O tema bioenergia tem um forte apelo a um grande número de empresas. Neste
sentido, já estão sendo desenvolvidas estratégias para a captação de recursos
complementares ao orçamento da Embrapa, junto as empresas CODEVASF e CVRD.
Outras empresas do setor florestal, já demonstraram interesse em apoiar as ações do
projeto, entre elas pode-se citar: V & M Tubes através do Engenheiro Hélder Bolognani;
Lwarcel Celulose e Papel Ltda através de Luis Antonio Künzel e Yara Mosca; Aracruz
Celulose através do engenheiro Alexandre Missiaggia e a Cia Suzano de papel e Celulose
através do Engenheiro Eduardo Jose de Mello. Outras empresas como a Votorantim
Metais-Aço Florestal SA através do Engenheiro Raul Cesar Nogueira Melido, a CAF –
Grupo Arcelor, e a Acesita Energética através do Engenheiro Paulo Sadi Silochi assim
como as empresas de desenvolvimento de tecnologias e equipamentos: MARCONI
equipamentos para laboratório, Irmãos Lippel (briquetadores) e Bricarbras, e as.Cooperativas:
Agrária, Castrolanda e Copérdia.
As sementes e clones para a instalação das áreas experimentais serão adquiridas
dos parceiros SIF, IPEF e de algumas empresas florestais como a Cia Suzano de Papel e
Celulose, V & M Tubes, Aracruz e Acesita Energética.
Atualmente a empresa Bioware apresenta financiamento para realizar a proposta do Plano
de Ação 05 (Edital CT-Petro/MCT/CNPq nº 16/2005, Processo: 550574/2005-0) (PA5), projeto
RBT/FINEP aprovado.
Há possibilidades de captação de recursos externos junto à CODEVASF, no estado
do Piauí, na abrangência do Vale do Rio Parnaíba, e com a Companhia Vale do Rio Doce,
nos estados do Maranhão e Pará.
A Companhia Vale do Rio Doce (CVRD), por meio de seu Programa de Pesquisa
Florestal Carajás, vem desde a década de 80 gerando resultados importantes na área
florestal visando dar suporte tecnológico tanto às suas ações quanto a grupos privados e
instituições governamentais interessados em programas de reflorestamento, exploração
econômica sustentável da floresta nativa e ocupação de áreas degradadas. Atualmente o
Programa de Pesquisa Florestal Carajás já apresenta um conjunto de informações e
27
insumos (sementes e clones de espécies florestais), que tornam possível o
desenvolvimento de projetos de reflorestamento e outros programas de base florestal.
A companhia paranaense de energia elétrica mostrou interesse nos processos
alternativos de conversão de biomassa em energia.
Existe também um projeto já submetido à FINEP para dar sustentação financeira a
este projeto.
Informações adicionais
Conforme pode ser observado na Figura 1 a rede promove uma integração em todas
as Regiões e, praticamente, todos os estados brasileiros. Essa integração facilitará o
estabelecimento do programa de bioenergia do governo federal, que apresenta em um de
seus pilares a floresta energética tratada neste projeto em rede.
Vislumbra-se a médio prazo, com o desenvolvimento das ações do projeto, uma
expansão aos demais estados brasileiros não contemplados nesse estudo inicial.
A aprovação deste projeto promoverá uma oportunidade de integração da massa
crítica, vinculada as cadeias produtivas ligadas a agroenergia, em todo o território nacional.
Esse fato contribuirá significativamente para a elaboração de planos futuros, tanto no
desenvolvimento de material genético para energia quanto no desenvolvimento de novos
equipamentos e métodos de transformação de biomassa em energia. Esses fatos
contribuirão para tornar o Brasil uma referência mundial em produção de energia renovável,
tendo como premissas as florestas energéticas.
As ações supra-citadas permitirão a constituição de um fórum de discussão
nacional sobre energia de biomassa florestal.
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