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Produção de biodiesel e principais fontes de matéria-prima Aula 4 Biocombustíveis Profa. Marcela Midori Yada SEMENTES OU ÓLEO VEGETAL (PRÉ-TRATAMENTO QUANDO NECESSÁRIO) BRANQUEAMENTO E REFINOTRATAMENTO E REFINO SEPARAÇÃO DAS FASES REAÇÃO DE TRANSESTERIFICAÇÃO SEMENTES OU ÓLEO + ÁLCOOL* + CATALISADOR BIODIESEL GLICERINA * Álcool: Metanol ou Etanol Transesterificação é uma reação química entre um éster e um álcool da qual resulta um novo éster (Biodiesel). Transesterificação Cadeia produtiva do biodiesel O que é biodiesel? ÓLEO VEGETAL NÃO É BIODIESEL!! ASTM – American Society for Testing Materials: • Combustível renovável, biodegradável e ambientalmente correto, sucedâneo do óleo diesel mineral, • constituído de uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos, • obtidos da reação de transesterificação de qualquer triglicerídio com um álcool de cadeia curta, metanol ou etanol Biodiesel • Combustível renovável • Ecologicamente correto • Biodegradável • Não tóxico • Reduz emissão de gases poluentes • Melhora na ignição e lubricidade • Manuseio e estocagem mais seguros • Produzido de óleos vegetais ou gorduras animais e álcool • Ésteres Metílicos - Realidade atual no Mundo • Ésteres Etílicos - Expectativa Brasil Óleos vegetais in natura Craqueamento térmico Misturas: álcool no diesel álcool no óleo vegetal O QUE NÃO É BIODIESEL Craqueamento térmico O craqueamento térmico é processo que provoca a quebra de moléculas por aquecimento a altas temperaturas. 86 % Grãos - Extensão territorial: 851 mi ha - Área agricultável: 500 mi ha - Área em uso: 60 mi ha Importância do biodiesel no Brasil POTENCIAL DO BRASIL • Área com aptidão para dendê - 30 milhões de ha; • Área com babaçu nativo - 17 milhões de ha; • Área com buriti nativo - 2 milhões de ha; • Integração agricultura/pastagens - 20 milhões de ha; • Área arável não explorada - 100 milhões de ha; Introdução Novas Matérias-primas Cadeia produtiva do biodiesel Atender ao mercado Fator essencial para regionalizar a produção Hoje concentrada no Centro-Sul do País Demanda por biocombustíveis para aviação deve acirrar a disputa por óleos (Embrapa, 2012) óleo de canola óleo de girassol óleo de soja óleo de palma outros PRODUÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS NA EUROPA 13% 3% 84% PRODUÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS NO BRASIL 96% 3%1% Marcos no desenvolvimento do biocombustível • 1960/70: REGISTROS DE ESTUDOS SOBRE A PRODUÇÃO DE BIODIESEL NO MUNDO (BR) • 1980: DEPOSITADA A 1ª. PATENTE DE BIODIESEL NO BRASIL – Dr. EXPEDITO PARENTE • 1988: INÍCIO DA PRODUÇÃO DE BIODIESEL NA AUSTRIA E FRANÇA • 1997: EUA – CONGRESSO APROVA BIODIESEL COMO COMBUSTÍVEL ALTERNATIVO • 1998: SETORES DE P&D NO BRASIL RETOMAM OS PROJETOS PARA USO DO BIODIESEL • 2002: ALEMANHA ULTRAPASSA A MARCA DE 1 MILHÃO TON/ANO DE PRODUÇÃO • 12/2003: DECRETO DO GOVERNO FEDERAL INSTITUI A COMISSÃO EXECUTIVA INTERMINISTERIAL (CEI) E O GRUPO GESTOR (GG) ENCARREGADOS DA IMPLANTAÇÃO DAS AÇÕES PARA PRODUÇÃO E USO DO BIODIESEL • 04/12/2004: LANÇAMENTO DO PROGRAMA DE PRODUÇÃO E USO DO BIODIESEL • MARCO REGULATÓRIO E METAS FÍSICAS Agencia Nacional de Petróleo (ANP) Principais matérias primas utilizadas na produção de Biodiesel • Óleos vegetais (como o de soja, dendê, girassol, de palmeiras nativas, entre outros) • Óleos de microalgas • Gorduras animais (sebo, óleos de peixes, gorduras de suínos, aves e outros) e • Óleos e gorduras residuais (óleos previamente utilizados em frituras, matérias graxas provenientes de esgotos urbanos e outros). Atributos da matéria prima a serem considerados para a produção de biodiesel • Alto teor de óleo • Elevada produção por unidade de área • Adaptação a diferentes sistemas produtivos • Ciclo da cultura • Adaptação regional RECURSOS: OLEAGINOSAS MATÉRIAS-PRIMAS √ Soja; √ Mamona; √ Dendê; √ Girassol; √ Canola; √ Palmiste; √ Babaçu; √ Amendoim; √ Tucumã; √ Caroço de algodão; √ Pequi; √ Sementes de gergelim; √ Pinhão-manso; √ Buriti; √ Nabo forrageiro; √ Jojoba; √ Linhaça; √ Sebo ou gordura animal; √ Óleos de fritura; √ Resíduos da indústria de refino de óleo. CLASSIFICAÇÃO DE OLEAGINOSAS NO ESTADO DO PARANÁ • Culturas com tecnologia de produção definida • Culturas com cultivos esporádicos e tecnologia parcialmente definida • Culturas sem tecnologia definida/novas introduções FIGURA – A cultura de Palma (dendê) MATÉRIA PRIMA ESTRATÉGIAS PARA PRODUÇÃO DE OLEAGINOSAS • Assegurar a produção de culturas principais (soja, milho, algodão, etc.). • Viabilizar a rotação e sucessão de culturas com a finalidade de melhorar a condição de produção das culturas. • Aproveitamento e janelas agrícolas para produção de outras oleaginosas. • Melhor aproveitamento da capacidade de armazenamento. • Assegurar a disponibilidade de óleo vegetal durante o ano. • INTEGRAÇÃO DE PLANTIO DE OLEAGINOSAS A UM SISTEMA INTEGRADO DE PRODUÇÃO AGRÍCOLA E PECUÁRIA VIGENTES NO ESTADO ASSOCIADO A DISPONIBILIDADE DE ÓLEOS VEGETAIS DURANTE O ANO OLEAGINOSAS PERENES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL OLEAGINOSAS PERENES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL OLEAGINOSAS PERENES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL OLEAGINOSAS PERENES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL Mamona OLEAGINOSAS PERENES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL OLEAGINOSAS PERENES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL OLEAGINOSAS PERENES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL OLEAGINOSAS PERENES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL COLZA OLEAGINOSAS PERENES PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL PRODUÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS NO MUNDO soja algodão amendoim arroz azeite colza coco girassol mamona milho palma palma am. 27% 4% 5% 1%3% 14%4% 11% 1% 2% 25% 3% DIRETRIZES NA CRIAÇÃO DO PNPB HOJE • Ampliação do uso de fontes renováveis • Diversificação da matriz energética • Estímulo socioeconômico à agricultura brasileira • Redução de emissões poluentes e de gases estufa • Inclusão social e geração de empregos • Interiorização do desenvolvimento • Outras externalidades positivas PROXIMA GERAÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL • 1ª. Geração: atual geração, composta de etanol, biodiesel e biogás (proveniente de biodigestores); • 2ª. Geração: biocombustíveis obtidos por novas técnicas de processamento, a partir de matéria prima já existente. O exemplo mais conhecido é o etanol celulósico; • 3ª. Geração: obtidos através de novas técnicas de processamento, resultantes de aprimoramentos da 2ª. geração, porém sua grande marca será a utilização de matérias primas específicas. Um bom exemplo são os biocombustíveis a serem obtidos de microalgas melhoradas para obtenção de energia; • 4ª. Geração: Plasma os dois conceitos anteriores (métodos revolucionários e matérias primas mais eficientes) com otimização do balanço energético, integração de processos, conjugados com captura e estocagem do gás carbônico resultante do processo de obtenção de biocombustíveis. AMOSTRAS UNIDADE PILOTO RIBEIRÃO PRETO - SP EXPERIÊNCIAS DO PROJETO BIODIESEL BRASIL ENSAIOS: EXPERIÊNCIAS DO PROJETO BIODIESEL BRASIL ENSAIOS: EXPERIÊNCIAS DO PROJETO BIODIESEL BRASIL ENSAIOS: EXPERIÊNCIAS DO PROJETO BIODIESEL BRASIL ENSAIOS: EXPERIÊNCIAS DO PROJETO BIODIESEL BRASIL ENSAIOS: EXPERIÊNCIAS DO PROJETO BIODIESEL BRASIL ENSAIOS: ÓLEO DE FRITURAS - DESTINO BIODIESEL X MEIO AMBIENTE ÓLEORESIDUAL: DESTINO
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