A DIRETIVA DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS E A SUA APLICAÇÃO EM PORTUGAL

A DIRETIVA DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS

E A SUA APLICAÇÃO EM PORTUGAL

Fernando Bianchi de Aguiar | Professor Universitário

NOVAS ALTERNATIVAS PARA A PRODUÇÃO DE BIOSUBSTITUTOS DE COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS

Sala de Atos do ISA | 1 junho 2016

2

3

in:PORTUGUESE NATIONAL INVENTORY REPORT ON GREENHOUSE GASES, 1990 - 2014

4

Emissões de GEE por gás

5

Emissões sectoriais de GEE em Portugal, dados de 2014

6

in:PORTUGUESE NATIONAL INVENTORY REPORT ON GREENHOUSE GASES, 1990 - 2014

Evolução dos níveis de emissões de GEE entre 1990-2014, em % (s/ LULUCF)

7

in:PORTUGUESE NATIONAL INVENTORY REPORT ON GREENHOUSE GASES, 1990 - 2014

8

Evolução do consumo de combustíveis nas refinarias

9

Objectivo

•Promover o uso da

energia renovável,

com ênfase no sector dos transportes.

•Verificar avanços dos países e analisar

viabilidade das soluções existentes

Implicações

• Meta de 10% de energias renováveis nos

transportes

• Obrigatoriedade transversal a todos os Estados Membros de atingirem os objetivos

• Concorrência entre diferentes tipos de alternativas

para o cumprimento das metas

• Imposição de critérios de sustentabilidade dos

biocombustíveis

• Revisão das metas com base nas medidas já

adotadas e resultados obtidos nos diferentes Estados Membros Renewable Energy Directive (RED) 2009/28/CE Fuel Quality Directive (FQD) 2009/30/CE •Criar mecanismos para controlar e incentivar a redução de GEE emitidos pelo sector dos transportes

• Recomendação de redução de 10% das

emissões de GEE dos combustíveis (não

obrigatório)

•6% através do uso de biocombustíveis e outros combustíveis e através de aumentos de eficiência na produção;

•2% pela captura de carbono, tecnologia de armazenamento e veiculo elétrico;

•2% pela transação de créditos de emissão

Enquadramento UE

Os biocombustíveis terão um papel decisivo no cumprimento das metas

estabelecidas a nível europeu para a redução de emissões de GEE, garantindo a sustentabilidade a médio-longo prazo.

10

Atualmente, a Diretiva das Renovaveis (RED) e a Diretiva

Qualidade de Combustíveis (FQD) foram revistas. A

Comissão Europeia, o Parlamento e os

Estados-Membros concordado em limitar a 7% o uso de

biocombustíveis

convencionais

(culturas

agroalimentares) para a meta de 10% de energias

renováveis a ser atingida em 2020.

Este valor foi superior ao adiantado em 2012 que

limitava o valor de utilização a 5%.

Consumo de Biocombustíveis no Mundo

11 DESENVOLVIMENTO RURAL AMBIENTE SEGURANÇA ENERGÉTICA Malasia Indonésia Nova Zelândia Japão UK Coreia do Sul China França Argentina India US Filipinas Brasil EU

Fonte: WoodMackenzie– “Global Biofuels 2020”

PROCURA

OFERTA

INSTRUMENTOS POLÍTICOS SOBRE A INSTRUMENTOS POLÍTICOS SOBRE A

EU => 10% da energia dos combustíveis dos

transportes em 2020 Vetores principais das políticas de biocombustíveis

12

Argumentos para a utilização de Biocombustiveis

13

EVOLUÇÃO DA DIESELIZAÇÃO NOS VEÍCULOS LIGEIROS NA UE-27

Fonte: PFC Energia/Fontes nacionais

EVOLUÇÃO DA PROCURA DE COMBUSTÍVEIS PARA TRANSPORTES NA UE-27

Fonte: Wood McKenzie 2010

A tendência para a chamada dieselização do mercado europeu de produtos refinados iniciou-se há 15 anos com incentivos fiscais que beneficiaram este produto, tendo resultado num aumento da procura de gasóleo à custa da gasolina. Estima-se que no curto prazo a procura de gasóleo atinja 3 vezes a de gasolina.

14

Metas de Biocombustíveis na UE em 2015

Fonte: Kingsman e ENMC PORTUGAL 7,5% Energia min 2,5/ bioetanol ESPANHA 4,1% energia min 4,1 % biodiesel min 3,9 % etanol REINO UNIDO 4,75% volume FRANÇA 7,0% energia ALEMANHA 3,5% de redução de GEEl HOLANDA 5,5% energia ITÁLIA 5% energia

15

Metas de Biocombustíveis na UE em 2015

16

A América do Norte é atualmente o maior consumidor

de biocombustíveis, seguida da América Latina em que é

de realçar o peso do Brasil (2º maior consumidor) e da

UE.

Em 2030, está previsto que os maiores consumidores

continuem a ser os países da OCDE, os países da

América do Norte e a UE, sendo responsáveis por cerca

de 40% e 20%, respetivamente.

Em 2030, antevê-se que o consumo mundial de

biocombustíveis atinga os 5% do volume total de

combustível utilizado no setor dos transportes, como

resultado da implementação de políticas ambientais de

combate às alterações climáticas.

Consumo de Biocombustíveis no Mundo

17

Nos EUA, que há muito procuram a redução da

dependência de importação de petróleo. Apesar disso, o

país nunca estabeleceu um percentual mínimo de

incorporação nos combustíveis fósseis.

No entanto, estabelece benefícios fiscais muito

importantes à sua incorporação.

Na América do Sul, além do Brasil, a Argentina e a

Colômbia estabeleceram percentagens de incorporação

dos biocombustíveis nos combustíveis fósseis muito

baixas.

Na Ásia, a Malásia e a Índia exigem 5% de incorporação

de biocombustível no combustível mineral.

Metas de Biocombustíveis no Mundo

Produtos Matérias-primas Características

•Produto quimicamente diferente do diesel mineral.

EN590 limita na EU a incorporação no diesel

banalizado a 7% (v/v)

•Conteúdo energético 14% inferior ao diesel, maior consumo unitário

•Processo industrial simples, com a qualidade do

produto muito dependente do tipo de matérias primas (propriedades de frio limitadas sem uso de

óleo de Colza)

•Produz Glicerina, um produto de baixo valor na Europa

BIODIESEL - FAME

Trans-esterificação de óleos vegetais

FAME

Esteres Metílicos de Ácidos Gordos

R – C – O – CH3

1ª_Geração

O

Colza Soja

Palma Jatropha Rícino Girassol

ÓLEO VEGETAL HIDROGENADO (HVO)

•Quimicamente semelhante ao diesel mineral (diesel vegetal), sem limites incorporação pela norma Europeia e pelas especificações de qualquer motor automóvel europeu

•Produto de elevada qualidade (índice cetano elevado, propriedades de frio elevadas e densidade mais baixa)

•Blending perfeito com estrutura logística atual •Produtos secundários de alto valor (propano e

nafta de origem vegetal)

•Flexibilidade total na utilização dos óleos vegetais

2

_Geração

Produtos

Matérias-primas

Características

Hidrogenação e isomerização de óleos vegetais

Colza Soja

Palma Jatropha Rícino Girassol

Bioetanol

BioETBE

• EN 228 estabelece a incorporação máxima na gasolina

banalizada até 10% (V/V)

• Aceite nos motores de veículos ligeiros até 10% (V/V) • Composto higroscópio, que origina problemas de

“handling” no sistema logístico e de distribuição.

Necessário investimento avultado

• Tensão de vapor elevada na mistura de HC origina custos acrescidos no blend de gasolinas.

• Conteúdo energético inferior em 37%face a gasolina • Competitividade da processo de cana no Brasil é difícil de

atingir com processos tradicionais em cereais na Europa • EN 228 estabelece incorporação máxima até 22%

(p/p) no blend de gasolinas

• Composto com elevado Índice de Octano

• ETBE é produzido a partir do bioetanol (47% v/v) e

isobutileno (53% v/v)

• Produto é já hoje generalizadamente utilizado no

blend de Gasolinas (até 12% em média) e não regista

problemas de utilização no sistema logístico e de distribuição.

• Custo do produto superior à Gasolina tradicional

Sacarinas cereais BioEtanol Moagem Fermentação Hidrolise Amido Açúcar simples (0,85Kg) DDGS* CO2 Síntese Bioetanol Isobutilenos BioETBE

Milho Trigo Cana-de-açúcar Sorgo sacarino Beterraba Iso-butilenos (Crakers de Nafta e refinarias) Bioetanol

Produtos Processos e Matérias-Primas Características

Fermentação Cereais ou Sacarinas

Síntese Química

BIOETANOL E BIOETBE

BIOMASS TO LIQUID (BTL)

SÍNTESE FISCHER-TROPSCH

Tecnologia ainda em Desenvolvimento

BTL

n – Alcanos (C_nH_2n+2)

R – CH2 – CH3

•Quimicamente semelhante ao diesel mineral (diesel vegetal), sem limites incorporação pela norma Europeia e pelas especificações de qualquer motor automóvel europeu

•Produto de elevada qualidade (índice cetano elevado, propriedades de frio elevadas e densidade mais baixa)

•Blending perfeito com estrutura logística atual •Conversão total de biomassa para

biocombustíveis Gás de sintese Síntese Gasolina Gasificação Biomassa Gasóleo Gomas

3

_Geração

22

23

Origem das matérias primas utilizadas para bioetanol na UE em 2012 (kton)

Ecofys 2015

24

Matérias-primas utilizadas na produção de FAME em Portugal (2012)

Colza 34% Soja 50% Oleína de palma 15% _Girassol 0% Gordura animal 1% Biodiesel reprocessado 0,27% OAU 0,03% Destilado 0,004% Outras 1,5%

25

Metas ibéricas de biocombustíveis

Fontes: D.L. 117/2010, Real Decreto 459/2011. * Em PT = 2000€/TEP e em ES = 350€/TEP

Hoje, em Portugal, introduz-se 7,5% em Energia (6,75% Biodiesel e pontualmente bioETBE em gasolinas vindas de Espanha). Desde 2015 que é obrigatório introduzir biosubstitutos na Gasolina, assim como introduzir HVO no Diesel para cumprir a meta. Em Espanha as metas globais são menos exigentes (4,1%), envolvendo substituição na gasolina com bioETBE e bioetanol, e FAME no diesel, aguardando-se o mandato para o pós 2015.

Portugal 2020 2014 2013 2016 7,5% 2,5% 6,75% 2015 4,1% 3,9 % 4,1 % 5,5% 2017 n/d 9% 2,5% n/d n/d Espanha % mínima de Energia nas Gasolinas % mínima de Energia nas Gasolinas % mínima de Energia nos Gasóleos % mínima de Volume nos Gasóleos Meta global em energia % Meta global em energia %

Incumprimento taxado com coima de valor superior ao custo extra dos biocombustíveis* 6,75% 4,1% 3,9 % 4,1 % 5,5% 7,5% 2,5% n/d n/d n/d n/d n/d n/d 4,1% 3,9 % 4,1 % 9% 2,5% 10% ENERGIA

26

Source: Galp Energia

CUMPRIMENTO DAS METAS POR PAÍS

3,7% 3,8% 5,3% 0,7% 0,7% 0,9% 0,6% 0,6% 1,8% 0,5% 2016 2017 2020 En e rg y %

Double Counting HVO Bio Ethanol eq. FAME 9,0% ≈ 500 ktep 7,5% ≈ 400 ktep 10% ≈ 580 ktep 5,0% ≈1.350 ktep 4,3% ≈1.000 ktep 8,5% ≈2.400 ktep 7% máx. de M.P. agroalimentares 7% máx. de M.P. agroalimentares 5,0% 5,1% 5,1% 0,6% 0,6% 0,6% 0,8% 1,8% 2,8% 1,0% 1,5% 1,5% 2016 2017 2020 En e rg y %

Double Counting TDB - HVO 1G

TDG TDB - FAME (1G + Residual)

Como cumprir as metas em Portugal…?

Cumprimento das metas dos próximos anos possível com mix hoje utilizado o Base continuará a ser FAME no Diesel, representando no máximo 5% energia do mix. o Etanol (direto ou via ETBE) representará 0,5% a 0,9% do mix (PT ou ES).

o HVO será complementar, mas futura limitação de M.P. agrícolas poderá colocar limitações, podendo no entanto deslocar parte do FAME quando mais competitivo.

o Bios double counting com importância decisiva, em especial após aplicar restrição dos 7% (a partir de 2017), visto serem forma disponível mais competitiva de cumprir metas.

27

Capacidade instalada dos produtores nacionais de Biocombustivel

Fonte: APPB

Propriedade e localização dos ativos

Em Portugal existem 8 produtores de biodiesel, cuja capacidade de produção instalada anual é cerca de 731 mil toneladas, com 45% dela utilizada para o mercado nacional (sobre capacidade de produção de FAME).



PRIO

(Em operação desde 2007) TORREJANA (Em operação desde 2005)

BIOVEGETAL (Em operação desde 2007)

IBEROL

(Em operação desde 2006) SOVENA

(Em operação desde 2008) Refinarias

Porto Brandão (Logística Galp)

BIOPORTDIESEL (Em operação desde 2011)

ENERFUEL (Em operação desde 2013)

16% 16% 16% 14% 15% 5% 14% 4% BIOVEGETAL IBEROL PRIO SOVENA TORREJANA Bioportdiesel Valouro ENERFUEL Capacidade instalada (2014)

28

Em 2012, foram propostas diferentes matérias-primas

(Anexo IX (COM 2012) 595 final) para bonificação (2x

ou 4x contagem) para as metas de energias renováveis

do setor de transportes e/ou contagem para as

submetas de biocombustíveis avançados produzidos

por novas tecnologias definidas para 2020.

Ainda em 2012, foram também adicionadas a esta lista

diferentes matérias-primas consideradas com baixo

risco de alterações indiretas de solo (ILUC).

Atualmente, diversos tipos de matérias-primas têm

sido adicionados e removidos sem uma análise

transparente e cientificamente sustentada.

Biocombustíveis bonificados

29

A maioria dos biocombustíveis de dupla contagem

na UE é produzida a partir de óleos alimentares usados

(OAU) ou de gordura animal.

Esta deveria ser o mecanismo que nos conduzisse ao

desenvolvimento de bioetanol avançado possível se

fosse introduzida uma

submeta para este

biocombustível.

Devido a não existir uma definição clara de "detritos e

resíduos" na Diretiva, o critério para a dupla contagem

tem sido, até à data, implementado de forma

inconsistente em toda a UE.

Biocombustíveis bonificados

30

O Parlamento Europeu elaborou um projeto de

legislação no em que prevê uma lista de

matérias-primas (Anexo IX), deviam ser consideradas para

dupla-contagem em teor energético.

Os biocombustíveis produzidos a partir de materiais

lenho-celulósicos, celulósicos não alimentares, resíduos

e detritos contarão a dobrar para a meta de 10%

prevista na RED.

Também é prevista a múltipla contagem para os

biocombustíveis avançados nas metas dos transportes

e meta geral de energias renováveis de 20%

obrigatória para 2020.

A dupla contagem

31 Utilização alternativa Utilização principal Hoje 2010 2020

-1) Matérias Primas tradicionais como Palma, Girassol, Colza, Soja

2) Jatropha não colide com a cadeia alimentar e adapta-se a condições precárias de solo e clima

Outros Óleos (Jatropha2₎ Biomassa e Algas Óleo Vegetal (tradicional1₎ Hidrogenação Óleos Vegetais (HVO) BTL - FT (Biomass o Liquid) Trans-Esterificação Biodiesel 2 e 3G (Diesel Vegetal) Biodiesel 1G (FAME)

Matérias - Primas _Tecnologia Produtos

Evolução tecnológica no Biodiesel

32

Dados de redução de emissões, em percentagem, de GEE para

biocombustíveis, em relação aos combustíveis fosseis – biodiesel (FAME e Trat. Hidrogénio/HVO) e Etanol

33 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

madeira cultura resíduos madeira palha de trigo madeira cultura madeira cultura Fischer-Tropsch madeira cultura

resíduos madeira Fischer-Tropsch resíduos madeira

resíduos madeira

Etanol Etanol Etanol Metanol DME Gasóleo Metanol Gasóleo DME

Valores típicos e por defeito estimados para futuros biocombustíveis produzidos s/ILUC

Redução de emissão de GEE Típicos Por defeito

Dados de redução, em percentagem, estimada de emissões de GEE para biocombustíveis avançados (2G) a partir de diversas matérias-primas (resíduos

34

Origem: Mafalda Sousa, Quercus (2014)

35

Micro-algas

Matriz de Avaliação

Competição alimentar

- Produtividade em litros de óleo por ha dada pela dimensão relativa

Sustentabilidade Ambiental + -+ Gordura animal2 Óleos usados2 Biomassa2

1. Culturas com baixa produtividade em óleo porque ainda pouco exploradas. 2. Produtos residuais não agrícolas, logo, não faz sentido colocar a produtividade. 3. Não existe info sobre emissões de CO2na produção do Sorgo.

- Em fase de maturação tecnológica

Milho Trigo Colza Girasso l Soja Cana Palma Sorgo

As matérias-primas melhor posicionadas são as não agrícolas (Gordura animal/óleos usados/Biomassa). No entanto, a escassez das primeiras e a maturidade tecnológica da última não dão garantias de disponibilidade.

Jatropha

bianchi.aguiar@gmail.com

37

Os preços das commodities globais e o preço agregado, versus volume de produção global de biocombustíveis, ambos normalizados. Fonte: Hamelink, 2013

38 Release date: 07/05/2015

Os mercados globais para a maioria dos géneros alimentícios são caracterizados por suprimentos abundantes e menos incerteza do que nos últimos anos, uma situação refletida no FAO Food Prices Index caindo para um mínimo de quatro anos. Principais exceções são os mercados dos produtos de origem animal, que terão de responder uma procura internacional correspondente a um 1 trilião de USD, pelo quinto ano consecutivo.

39

O FAO Food Price Index atingiu uma média de 182,7 pontos em janeiro de 2015, 3,6 pontos (1,9

por cento) do seu valor de

dezembro de 2014, revisto em baixa. Enquanto os preços do

açúcar e produtos lácteos

permaneceram praticamente

inalterados, as outras

commodities, incluídas no índice,

caíram em Janeiro, com os

cereais e os óleos a registrando quedas mais fortes. Com uma breve exceção em outubro de 2014, o FAO Food Price Index tem vindo a cair desde abril de 2014.

40

O FAO Vegetable Oil Price

Index atingiu uma média de

156,0 pontos em Janeiro, caindo 4,7 pontos (2,9 por cento) em relação a dezembro, com o seu nível mais baixo desde outubro

de 2009. Os preços do óleo de

palma e de soja caíram,

refletindo uma fraca procura de óleo de palma e a perspetiva de

uma boa produção de soja. Além

disso, a persistente baixa dos

preços do petróleo bruto

continuou a pesar sobre as

cotações do óleo vegetal,

minando a competitividade dos óleos vegetais, como matéria-prima do biodiesel.

41

Previsão de mais recente da FAO para a produção de cereais do mundo em 2014 destaca-se por um

novo recorde de quase 2.534

milhões de ton, marginalmente

superior ao estimado em dezembro e 0,5 por cento acima da produção

de 2013. A pequena produção

estimada, com a atualização de dezembro reflete uma revisão em alta, com exceção do trigo e arroz. As primeiras indicações para as culturas de 2015 são favoráveis. No hemisfério norte, as sementeiras de inverno concluíram-se geralmente

em boas condições, com

crescimento na América do Norte e no Médio Oriente, equilibrando as diminuições na Rússia e no Extremo Oriente asiático.

Os preços das commodities primárias agrícolas não estão

diretamente correlacionados com os preços dos alimentos

42

Nas matérias-primas ricas em amido o mercado é determinado essencialmente

(1) pela indústria dos alimentos compostos para animais (rações), (2) o consumo humano e

(3) o seu uso para biocombustível.

as últimas utilizações representam menos de 5% da utilização dominante.

Nas matérias-primas ricas em açúcar o mercado é impulsionado (1) pela indústria do açúcar, propriamente dita,

(2) os biocombustíveis são o segundo maior driver, embora na maioria dos casos ao nível nacional.

Os preços das commodities primárias agrícolas não estão

diretamente correlacionados com os preços dos alimentos

43

Para as sementes de oleaginosas, o comércio global é impulsionado, principal e novamente,

(1) pela indústria das rações,

(2) em segundo lugar pelo mercado da alimentação humana e (3) só em terceiro lugar pela procura como matéria-prima para

biodiesel.

Os subprodutos ricos em proteína, resultado tanto da produção de

etanol como de biodiesel constituem importantes fontes proteicas para a indústria de alimentos compostos com impacto, não despiciente, nos mercados das rações.

Os preços das commodities agrícolas estão fortemente

ligados ao preço da energia

44

Relação dos preços com destaque para o preço do petróleo, seguem-se outras variáveis tais como,

(1) níveis de produção versus procura, (2) variação de stocks e taxas de câmbio, Com uma influência reduzida.

(3) as taxas de juros, com algumas exceções, e

(4) o crescimento do rendimento disponível pelos consumidores,

No período recente, com um pico de preços em 2012, o petróleo teve uma importância ainda mais marcante, considerando o aumento muito elevado do barril de petróleo. Os dados dos últimos meses confirmam esta análise contribuindo, entre outras variáveis, para uma queda mais acentuada dos preços.