Química de Renováveis. Maria Luisa Campos Machado Leal Diretora da ABDI

(1)

Agenda Tecnológica Setorial

ATS

Química de Renováveis

Maria Luisa Campos Machado Leal Diretora da ABDI

(2)

Agenda Tecnológica Setorial

Sumário

 PBM

 Obj ti

F

d ATS

 Objetivo e Foco da ATS

 Metodologia

g

 Subsídios das ATS para indução do desenvolvimento

e da produção das Tecnologias Relevantes

 Equipe do Projeto

(3)

Agenda Tecnológica Setorial

Projeto ATS

Instrumento do Plano Brasil Maior (PBM) e

da Estratégia Nacional de Ciência,

Tecnologia e Inovação (ENCTI), sob a

orientação da Coordenação Sistêmica de

Inovação, para subsidiar a elaboração das

A

d

S t

i i d I

ã

(4)

Plano Brasil Maior

Diretriz

 Ampliação e Criação de Novas Competências Tecnológicas e de Negócios: incentivos a atividades e empresas com potencial para ingressar em mercados dinâmicos e com elevadas oportunidades ingressar em mercados dinâmicos e com elevadas oportunidades tecnológicas e uso do poder de compra do setor público para criar negócios intensivos em conhecimento e escalag

Mudança no padrão de concorrência da indústria nacional Conhecimento Dinâmica de Acumulação Fortalecimento Corporativo Acumulação Corporativo

Maior inserção em áreas de tecnologia avançada

E f d it ã h i t

Esforço de capacitação em novos conhecimentos, arranjos competitivos e societário inovadores

(5)

Plano Brasil Maior

Orientações

 Criar e fortalecer competências críticas da economia nacional  Promover a inovação e o desenvolvimento tecnológico

 Promover a inovação e o desenvolvimento tecnológico

 Ampliar os níveis de produtividade e competitividade da indústria brasileira

 Aumentar o adensamento produtivo e tecnológico das cadeias  Aumentar o adensamento produtivo e tecnológico das cadeias

de valor

 Ampliar os mercados interno e externo das empresas brasileiras  Garantir crescimento socialmente inclusivo e ambientalmente  Garantir crescimento socialmente inclusivo e ambientalmente

(6)

Objetivo e Focos das ATS

(7)

Agenda Tecnológica Setorial

Orientação

 Inovação como fator de reposicionamento da

indústria nacional

Objetivo

 Identificar as tecnologias relevantes para a

competitividade setorial no horizonte de 15 anos

Setores

 Priorizados pelo PBM e pela Estratégia Nacional de

Ciência, Tecnologia e Inovação 2012-2015, em

f

ã d

id d

d dif

ã d

função de suas capacidades de difusão de

(8)

Agenda Tecnológica Setorial

Setores

Petróleo, Gás e Naval INDÚSTRIA QUÍMICA Complexo da Saúde Energias Renováveis

Bloc

o

I _Automotivo

Defesa Aeronáutico e Espacial Bloc

o II _{Indústria da Mineração} Metalurgia Defesa, Aeronáutico e Espacial Bens de Capital Metalurgia Celulose e Papel

TIC/Complexo Eletroeletrônico Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos

(9)

Agenda Tecnológica Setorial

QUÍMICA  Química de renováveis

Automotivo  Motorização híbrida - elétrica Automotivo Motorização híbrida elétrica Petróleo e Gás  Bens de capital (subsea)

TICs  Display

Defesa

 Veículos balísticos e não tripulados  Armas inteligentes

Defesa Armas inteligentes

 Sensores e comando e controle

Bens de Capital  Automação industrial Energias Renováveis  Bens de capital

 Biofármacos (monoclonais)Biofármacos (monoclonais)

 Nanotecnologia (medicamentos e materiais)  Órtoses e Próteses

Complexo da Saúde  Equipamentos para diagnóstico de imagem e in vitro no local

 Medicina regenerativa (terapia celular e gênica,Medicina regenerativa (terapia celular e gênica, bioengenharia tecidual)

(10)

Agenda Tecnológica Setorial

Por que uma ATS de Química de Renováveis?

 Á

 Área de fronteira tecnológica

 Indústria intensiva em pesquisa e inovação 

 Posição competitiva do Brasil  Rica biodiversidade

 Grande disponibilidade de culturas agrícolas  Intensa radiação solar

Á

 Água em abundância

 Domínio tecnológico (produção de biocombustível) 

 Atores empresariais com capacidade de carregar uma agenda de competitividade

 Infraestrutura tecnológica disponível (ex : Embrapa CTBE ICTs)  Infraestrutura tecnológica disponível (ex.: Embrapa, CTBE, ICTs)  Existência de instrumentos públicos para implementação da ATS

(11)

Agenda Tecnológica Setorial

Em síntese, as ATS permitem:

 Criar um

N

Núcleo de Inteligência Tecnológica

úcleo de Inteligência Tecnológica

para subsidiar

políticas públicas

 Indicar prioridades para pesquisa, desenvolvimento e

inovação (tecnologias relevantes – ex. Inova Empresa)

ç

(

g

p

)

 Orientar negociações de offset, joint-ventures

tecnológicas, atração de centros de P&D e de

investimentos, formação de talentos

 Subsidiar a identificação de modelos de negócios para

Subsidiar a identificação de modelos de negócios para

viabilizar a produção no país das tecnologias relevantes,

com indicação de competências tecnológicas e produtivas

ç

p

g

p

 Manter atualizado o banco de tecnologias emergentes

(12)

Metodologia

(13)

Agenda Tecnológica Setorial

Orientação

 D fi i ã d d d ô i t ló i

 Definição dos coordenadores econômico e tecnológico  Formação de um Comitê Técnico

Id tifi ã d t dê i t ló i d B il

 Identificação de tendências tecnológicas no mundo e no Brasil  Levantamento de centros tecnológicos

 Lista de Tecnologias Emergentes  Lista de Tecnologias Emergentes

 Sugestão de integrantes para Painel de Respondentes

 Consistência e avaliação dos resultados da pesquisaConsistência e avaliação dos resultados da pesquisa estruturada

 Oficinas com governog

 Reuniões com empresas (Beta teste)

 Consulta estruturada (com academia empresas governo)  Consulta estruturada (com academia, empresas, governo)

Diálogo entre academia, governo e empresas

para a construção coletiva de uma agenda tecnológica para a construção coletiva de uma agenda tecnológica

(14)

Agenda Tecnológica Setorial

Conceito

 Lista de Tecnologias Emergentes

Tecnologias em desenvolvimento ainda em fase pré  Tecnologias em desenvolvimento ainda em fase

pré-comercial ou recentemente introduzida no mercado, mas pouco utilizadas (baixa difusão)

p ( )

São tecnologias ou grupos de tecnologias de produtos e/ou

d d d i

processo, novos produtos, novos usos de produtos existentes, novos processos produtivos, novos materiais e componentes em fase pré‐comercial, de desenvolvimento ou pesquisa exploratória, fase pré comercial, de desenvolvimento ou pesquisa exploratória, em horizonte de 15 anos

(15)

Agenda Tecnológica Setorial

Produtos

 Panorama Econômico Setorial - José Vitor Bomtempo (EQ/UFRJ)

 Panorama Econômico Setorial José Vitor Bomtempo (EQ/UFRJ)

 Estrutura da oferta mundial  Estrutura da cadeia produtiva  Setor no Brasil

 Panorama Tecnológico Setorial - Flávia C. Alves (EQ/UFRJ)

 Principais tendências tecnológicas do setor no ambiente  Principais tendências tecnológicas do setor no ambiente

mundial

 Processo de inovação no Brasilç

 Estágio do desenvolvimento tecnológico no Brasil

 Lista de Tecnologias Emergentes - Comitê Técnico: Suzana Bobchiver, Claudio Mota, Felipe Pereira, Manoel Teixeira e Paulo Coutinho

 Consulta estruturada Lista de Tecnologias Relevantes Críticas e Prioritárias

(16)

Agenda Tecnológica Setorial

Produtos

 Modelo de Estruturação Econômica

 Oferta e demanda mais eficaz para a apropriação

econômica dos conjuntos de tecnologias

j

g

 Tipologia de empresas visando identificar firmas que

teriam maiores chances de conduzir a apropriação

econômica do conjunto de tecnologias

(17)

Agenda Tecnológica Setorial

Conceito

 C lt E t t d  Consulta Estruturada

Lista de Tecnologias Emergentes Questionário da Consulta Estruturada

Estruturada

• O questionário deve seguir a regra de redação:

“Uso de ...(tecnologia emergente).... em ....(segmento, componente, princípio, etapa da produção, etc.).... visando .... ( propriedade,

desempenho um aperfeiçoamento etc ) ” desempenho, um aperfeiçoamento, etc.)...

Painel de respondentes seleciona as Tecnologias Relevantes

A prospecção de tecnologias será feita a partir da percepção de especialistas (profissionais de indústrias e de pesquisa, associações e ICTs).

O mapeamento de tendências tecnológicas tem maiores chances de sucesso quando consegue envolver especialistas que colaborem com suas visões pessoais.

(18)

Agenda Tecnológica Setorial

Consulta Estruturada

Factibilidade técnica no

mundo até 15 anos

Viabilidade do uso

comercial no mundo até

15 anos

Difusão esperada no Brasil

(até 5 anos e até 15 anos)

Brasil possui

Baixo Potencial Alto Potencial

competências científicas,

tecnológicas e base

i d

t i l

d

ã

Desenv. Brasil Desenv. Brasil

industrial para produção

Tecnologia

Crítica

Tecnologia

Prioritária

(19)

Agenda Tecnológica Setorial

Premissa para a construção da

Lista de Tecnologias Emergentes

A química de renováveis (biobased industry ou bioeconomia) é

um setor emergente sem estrutura industrial definida

A

t di â i

d

ê

i

Apresenta dinâmica de concorrência

com base em inovação

(20)

Agenda Tecnológica Setorial

Indústria baseada em biomassa (biobased products)

• Biocombustíveis 1ª geração: 100 bi l/a; crescimento ~ 10% a.a. • Bioplásticos: 1% do mercado •Bioprodutos crescimento ~ 20% a.a. Potencial de • Potencial de substituição: 17 a 38% da química orgânica até

Fonte: Reddy et al., 2012

q g

2050

(21)

Agenda Tecnológica Setorial

Características econômicas do setor

 Setor emergente sem estrutura industrial definida (biobased

industry ou bioeconomia)

 Centenas de projetos inovadores  Novas bases de conhecimento

 Participação de empresas estabelecidas de diversas

indústrias

 Surgimento de startups apoiadas por grants e políticas de

inovação e por recursos expressivos de venture capital inovação e por recursos expressivos de venture capital

 Grants e políticas (USDA, DOE, EU)

 Transição de matéria-prima. Matéria-prima é fator estruturante da indústria química

(22)

Agenda Tecnológica Setorial

Dinâmica tecnológica e de inovação do setor

Tecnologias

Matérias

Tecnologias

_{Modelos de}

Conversão

Produtos

Matérias

Primas

Modelos de

Negócio

(23)

Agenda Tecnológica Setorial

Tecnologias emergentes analisadas em Química de Renováveis

 Por se tratar de um setor emergente, onde não há projetos dominantes ou rotas definidas, a ATS focou nas tecnologias relacionadas à estruturação da cadeia produtiva de renováveis: relacionadas à estruturação da cadeia produtiva de renováveis:  Produção e desenvolvimento de matérias-primas (Grupo 1)

• Grande desafio para evolução dessa indústria

 Tratamento das matérias-primas (Grupo 2)

• Etapa fundamental: como gerar matérias-primas com baixo

custo?

P d d ã ã d té i i

 Processo de produção conversão das matérias-primas (Grupo 3)

• Diferentes plataformas: química, bioquímicap q q

(24)

Agenda Tecnológica Setorial

Mudança de matéria prima – Grupo 2

 Dificuldades e desafios para entrantes e estabelecidos

 Redefinição das características estruturais da indústria

Redefinição das características estruturais da indústria

 Redefinição da competição com surgimento de novos

líderes (países e empresas) e perdas de posição

 Particularidades das matérias primas renováveis: a

di

ibilid d t

t

íd

disponibilidade tem que ser construída

 Potencial, desafios e dificuldades de diversas fontes de

(25)

Agenda Tecnológica Setorial

Tecnologias de tratamento e conversão da biomassa – Grupo 3

 Biotecnologia?

 Processos fermentativos? Enzimáticos?

 Consolidação de processos via biologia sintética?

P í i ?

 Processos químicos?

 Termoquímicos? Gaseificação? Pirólise?  Combinações entre eles?

2 pontos chave: 2 pontos chave:

 As relações entre processos de conversão e matéria-prima

A l ã d lh d d d d P&D

(26)

Agenda Tecnológica Setorial

Produtos: uma crescente diversificação – Grupo 4

O

d t

b tit t

“i

f it

”

t

l

 Os produtos substitutos “imperfeitos” - ex: etanol

 Os produtos substitutos “perfeitos” (os produtos drop in)

-

ex:

biohidrocarbonetos,

PE

verde

(Braskem),

combustíveis de aviação

 Os novos produtos e plataformas

 ex: PHAs ácido succínico butanol farneceno

 ex: PHAs, ácido succínico, butanol, farneceno

Que produtos podem se tornar efetivamente competitivos nas

biorrefinarias?

(27)

Resultados da Consulta Estruturada

(28)

Agenda Tecnológica Setorial

Painel de respondentes

/ Academia / Pesquisa 38% Indústria 53% _38% G Governo 9% Área de atuação do respondente Academia / Centro de P i

Governo Indústria Total p

Pesquisa

(29)

Agenda Tecnológica Setorial

G

Estrutura da Consulta Estruturada

4 Grupos

 Grupo 1 - Tecnologias de produção e

d

l i

t d

té i

i

desenvolvimento de matérias primas

22 tecnologias investigadas

85

Tecnologias

 Grupo 2 - Tecnologias de tratamento da

biomassa

g

Emergentes

25 tecnologias investigadas

 Grupo 3 - Tecnologias de produção (conversão)

Grupo 3 Tecnologias de produção (conversão)

24 tecnologias investigadas

G

4 N

d t

í i

 Grupo 4 - Novos produtos químicos

(30)

Agenda Tecnológica Setorial

Resultados

3% 5%

Tecnologia Não Viável

34%

Tecnologia Não Atrativa

C í

58%

Relevante Crítica

Relevante Prioritária

Classificação das tecnologias analisadas Não viável Não atrativa Relevante prioritária Relevante crítica Total analisadas No _{de tecnologias} ₄ ₄₉ ₂₉ ₃ ₈₅

(31)

Agenda Tecnológica Setorial

Resultados por grupo de tecnologia

4 Grupos Relevantes Prioritárias Relevantes Críticas 32 Grupo 1 - Tecnologias de produção e desenvolvimento de 12 0 32 Tecnologia s desenvolvimento de matérias primas Grupo 2 - Tecnologias de 6 0 Relevantes p g tratamento da biomassa Grupo 3 - Tecnologias de 7 1 produção (conversão)

Grupo 4 - Novos produtos í i

4 2

químicos

Total 19 5

 As Tecnologias Relevantes selecionadas ainda devem ser validadas pelo

(32)

Agenda Tecnológica Setorial

e ta n o l R o ta s b io q u í m i c a s M a te r ia l A ç ú c a r 1 a g e r a çã o R o ta s q u í m i c a s g á s d e s ín te s e R o ta s b io q u í m i c a s M a te r ia l l ig n o ce l u l ó si c o A ç ú c a r 2 a g e r a ç ã o l ig n i n a tr a ta m e n to R o ta s q u ím i c a s e b i o q u ím i c a s P r o d u t o s G R U P O 4 b i o ó le o R o ta s q u í m i c a s q u í m ic o s a p a r t ir d e m a t é r ia p r im a b i o ó le o a l g a s _{F i x a ç ã o d e C O 2} o le a g i n o s a s g li c e r in a R o ta s q u ím i c a s e b io q u í m i c a s r e n o v á v e l l i xo _{g a s e i fi c a ç ã o} C O₂ R o t a s q u ím i c a s g á s d e s ín te s e _{R o ta s b io q u í m i c a s} G R U P O 1 G R U P O 2 G R U P O 3 q

(33)

Agenda Tecnológica Setorial

Grupo 2 - Tecnologias de tratamento

 Tecnologias relevantes prioritárias

 Tecnologias de pré-tratamento de lignocelulose para

liberação de açúcares simples

 Uso de termólise no pré-tratamento

 Hidrólise enzimática da celulose para liberação de

açúcares simples

ç

p

 Tecnologias de fracionamento dos açúcares de cinco

carbonos (pentoses) e seis carbonos (hexoses)

 Tecnologias de purificação da glicerina

 Tecnologias de tratamento da vinhaça para produção de

(34)

Agenda Tecnológica Setorial

Grupo 3 - Tecnologias de produção (conversão)

 Tecnologias relevantes prioritárias  Tecnologias relevantes prioritárias

 Conversão química de açúcares

 Conversão química de açúcares por catálise heterogênea

 Desidratação hidrogenativa de açúcares (obtenção p ex valerolactona, hidrocarbonetos)

 Processos fermentativos com micro-organismos geneticamente modificados para conversão de açúcares

 Cloração de glicerina (obtenção p ex epicloridrina, éteres de glicerina)

 Conversão química de etanol

(35)

Agenda Tecnológica Setorial

Grupo 3 - Tecnologias de produção (conversão)

 Tecnologia relevante crítica

 Conversão química de CO2 (obtenção

por

ex:

dimetilcarbonato carbonato de glicerina produção direta

dimetilcarbonato, carbonato de glicerina, produção direta

de ácido acrílico, propileno carbonato, etileno carbonato)

(36)

Agenda Tecnológica Setorial

Grupo 4 - Novos produtos

 Tecnologias relevantes prioritárias

 Produtos por desidratação hidrogenativa de açúcares (ex:

ácido levulínico)

 Produtos derivados da glicerina por conversão química (

ex: acetais e cetais de glicerina, éteres de glicerina e

solventes verdes)

 Biopolímeros

biodegradáveis

derivados

do

ácido

succínico (ex PBS)

(37)

Agenda Tecnológica Setorial

Grupo 4 - Novos produtos

 Tecnologias relevantes críticas

 Produtos a partir de processos fermentativos de açúcares

(e

ácido gl tárico ácido m cônico)

(ex: ácido glutárico, ácido mucônico)

 Tecnologias de polimerização de ácido láctico para

(38)

Agenda Tecnológica Setorial

Considerações finais

 85 tecnologias emergentes investigadas sendo 63 em

 85 tecnologias emergentes investigadas, sendo 63 em

tratamento da biomassa, conversão e obtenção de

produtos

 20 tecnologias são relevantes das quais 17 são

prioritárias e 3 são críticas

 43 foram consideradas não relevantes, isto é, são não

f

tí

i

iá

i

dif

ã

d

í

factíveis, inviáveis ou sem difusão esperada no país

 O pequeno número de críticas em relação às prioritárias

sugere um estágio favorável para a indústria brasileira

em relação aos esforços de desenvolvimento a serem

did

Vi ã

iti

d

it

ã

t

ló i

empreendidos. Visão positiva da capacitação tecnológica

no país

(39)

Subsídios da ATS-Química para

indução do desenvolvimento e da

produção das Tecnologias

p

ç

g

(40)

Agenda Tecnológica Setorial

Lista de Tecnologias Relevantes

 Será pactuada com as instâncias de governança do PBM: Comitês Executivos e Conselhos de Competitividade

Setoriais Setoriais

 Passará a compor as Agendas Estratégicas Setoriais do PBM

Subsidiará a elaboração de políticas públicas de inovação

(41)

Agenda Tecnológica Setorial

Recomendações

 Expansão da base de conhecimento em biotecnologia,

inclusive com atração de recursos humanos do exterior

ç

 Políticas integradas de apoio aos segmentos de

biocombustíveis e de bioprodutos

 Atração de investimento (empresas e/ou parcerias

tecnológicas) para criação de novas competências

visando maior inserção do país em áreas de tecnologia

avançada

a a çada

 Elaboração de um mapa geo-referenciado de resíduos



(42)

Agenda Tecnológica Setorial

Contribuições para ações do governo



FINEP e BNDES: financiamento (Edital de Seleção Pública Conjunta ANEEL/BNDES/FINEP incorporou o foco da ATS Q í i INOVA ENERGIA NR 01/2013)

Química- INOVA ENERGIA NR. 01/2013)

 MAPA/MMA: definição de marcos regulatórios para favorecer o

d l i t t ló i

desenvolvimento tecnológico

 ICT/EMBRAPA: desenvolvimento de novas fontes de biomassa,

bi / í i l t d t

novos processos bio/químicos, escalonamento, novos produtos  MCTI/ CNPq/FINEP: programas de fomento para ICTs/bolsas

ífi l d l i

específicos voltados para estas tecnologias

 INPI: fast-track na análise de patentes em tecnologias envolvendo á i

(43)

E

i

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Equipe do Projeto

(44)

Agenda Tecnológica Setorial

Estrutura de Coordenação do Projeto

 Supervisão Geral  Supervisão Geral

 Coordenação Sistêmica de Inovação do PBM  Coordenação GeralCoordenação Geral

 Maria Luisa Campos Machado Leal (ABDI) e Marcio Miranda (CGEE)

 Coordenação Executiva: ABDI/MDIC e CGEE/MCTI

 Carla Ferreira Naves, Zil Miranda, Adriana Santos, Marina Oliveira e Rodrigo Rodrigues (ABDI)

e Rodrigo Rodrigues (ABDI)

 Liliane Rank e Katia Beltrão (CGEE)  Coordenação Técnica Geral

 Ricardo Naveiro (Poli/UFRJ), Rodrigo Sabattini (IE/Unicamp) e Jorge Britto (FE/UFF)