Aula-Semana.04

(1)

Biotecnologia: produção de combustíveis

a partir de fontes renováveis

Profa. Dra. Ana Maria Pereira Neto Profa. Dra. Ana Maria Pereira Neto Profa. Dra. Ana Maria Pereira Neto Profa. Dra. Ana Maria Pereira Neto

ana.neto@ufabc.edu.br ana.neto@ufabc.edu.br ana.neto@ufabc.edu.br ana.neto@ufabc.edu.br

Biodiesel

Será possível produzir biodiesel

sustentavelmente de modo que

este possa substituir o petróleo

como combustível?

Por que o biodiesel no Brasil?

(2)

Biodiesel no Brasil

A Lei nº 11.097, publicada em 13 de janeiro de

2005, introduziu o biodiesel na matriz energética

brasileira.

De acordo com a ANP, o Brasil está entre os

maiores produtores e consumidores de biodiesel

do mundo.

Setor de transportes no Brasil

NREL 2010

Transportes no Brasil

Setor de transportes (BEN 2011 – ano base 2010):

Setor de Transporte Consumo final energético (103_tep)

Rodoviário Rodoviário 63.963 Ferroviário Ferroviário 846 Aéreo Aéreo 3.241 Hidroviário Hidroviário 1.380

69.430 x 10

3

3 _tep

_tep

Brasil

Brasil -- Setor de Transportes

Setor de Transportes

Setor rodoviário: 63.963 x 103_{tep (BEN 2011 – ano base 2010).}

gás natural álcool etílico anidro álcool etílico hidratado gasolina automotiva óleo diesel 2,8 % 2,8 % 5,9 % 5,9 % 12,9 % 12,9 % 27,4 % 27,4 % 51,0 % 51,0 %

Diesel representa mais da metade Diesel representa mais da metade

dos combustíveis líquidos dos combustíveis líquidos

utilizados no Brasil. utilizados no Brasil.

(3)

Uso de Energia

Quem utiliza energia no Brasil? (BEN 2011 – ano base 2010)

*Setor energético agrega os centros de transformação e,ou processos de extração e transporte interno de produtos energéticos, na sua forma final.

RESIDENCIAL 9,8% COMERCIAL 2,7% PÚBLICO_1,5% AGROPECUÁRIO 4,1% TRANSPORTES 28,8% INDUSTRIAL 35,6% SETOR ENERGÉTICO 10,5%

Biodiesel no Brasil

A produção de veículos no Brasil iniciou-se em 1957:

Veículos leves (ciclo Otto).

Veículos de transporte de carga e de passageiros (ciclo Diesel).

Abandono do transporte ferroviário em um país de dimensão continental ( dependência do diesel de origem fóssil).

Apesar de sua imensa costa e de sua malha fluvial, o transporte hidroviário é negligenciado no Brasil (o transporte hidroviário consome cerca de 8 vezes menos diesel (L.ton-1_.km-1_{) do que o}

transporte rodoviário).

NREL 2010

HISTÓRICO

Biodiesel no Brasil e no mundo

HISTÓRICO

Biodiesel no Brasil e no mundo

Biodiesel

Biodiesel –– Histórico

Histórico

1846:Rochieder descreveu o preparo de glicerol a partir da etanólise do óleo de rícino (castor oil).

1853:os cientistas E. Duffy e J. Patrick conduziram a transesterificação de óleos vegetais muito tempo antes do 1º motor diesel tornar-se funcional.

1893:Rudolph Diesel desenvolveu o motor diesel com um revolucionário design, no qual o ar poderia ser comprimido por um pistão a alta pressão.

1900: na exposição mundial de Paris, Cia francesa Otto demonstrou o funcionamento de um pequeno motor diesel operando com óleo de amendoim. O experimento foi realizado, após solicitação do Governo Francês, com o objetivo de reduzir as necessidades de importação de carvão e combustíveis líquidos.

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Biodiesel

Biodiesel –– Histórico

Histórico

1912:Rudolf Diesel, em São Pitesburgo, manifestou-se sobre a viabilidade do uso de óleos vegetais em motores diesel, indicando sua grande perspectiva como combustível alternativo.

Rudolph Christian Carl Diesel (1858 - 1913)

“O motor diesel pode ser alimentado com óleos vegetais e poderá ajudar consideravelmente o desenvolvimento da agricultura nos países onde ele funcionar. Isto parece um sonho do futuro, mas eu posso predizer com inteira convicção que esse modo

de emprego do motor diesel pode, em um tempo dado, adquirir uma

grande importância.”

Uso do Óleo

Uso do Óleo in natura

in natura

Problemas associados ao uso do óleo in natura (NREL 2010):

óleo de girassol (100%) óleo de girassol (100%) diesel diesel Temperatura (°C) V is co si d ad e (m m 2/s )

Efeito da temperatura na viscosidade do óleo de girassol e do diesel.

Biodiesel

Biodiesel -- Patente

Patente

G. Chavanne (1937, Universidade de Bruxelas):

Éster etílicos derivados do óleo de palma para a produção de combustível. J. Walton (1939):

“Para se obter maior valor combustível de óleos vegetais, é necessário quebrar as ligações éster-glicerídeas e utilizar diretamente os

ácidos graxos remanescentes”.

O ideal é retirar as moléculas de glicerina do

óleo bruto!

Biodiesel

Biodiesel –– Histórico

Histórico

1911 – 1920:no Brasil, o Instituto Nacional de Tecnologia (INT) iniciou alguns testes com combustíveis alternativos e renováveis.

1900 – 1930:descontinuidade no uso de óleos vegetais como combustível, provocada principalmente pelo baixo custo do óleo diesel de fonte mineral e por mudanças políticas no Governo Francês.

1931 – 1940:Segunda Guerra Mundial

Aplicação de óleos vegetais como “combustíveis de emergência”; Brasil: proibição de exportações de óleo de algodão, pois o mesmo poderia substituir as importações de óleo diesel;

China: produção de óleo diesel e outros a partir de óleo de tungue e outras matérias primas oleaginosas.

(5)

Biodiesel

Biodiesel –– Histórico

Histórico

1945:com o fim da Segunda Guerra Mundial, as indústrias de esmagamento de óleos desenvolvidas em caráter emergencial acabaram não progredindo.

Países como Alemanha, EUA e Índia deram continuidade às suas pesquisas e, atualmente, são referências mundiais no uso de óleos vegetais como combustíveis.

1970 – 1980:

Brasil: desenvolvimento do Plano Nacional de Produção de Óleos Vegetais para fins Energéticos (Pró-óleo), devido à primeira crise do petróleo (INT com o Instituto de Pesquisas Tecnológicas).

Resolução n°7 do Conselho Nacional de Energia (Programa Nacional de Óleos Vegetais para fins Energéticos 1980): substituir até 30% do óleo diesel por óleos de canola, girassol, soja e amendoim.

Biodiesel

Biodiesel –– Histórico

Histórico

1980 – 1990:

Implementação dos programas PRODIESEL (1980) e OVEG (1983). Mas, com a estabilização dos preços do petróleo, entrada do Proálcool e alto custo de produção das oleaginosas, ocorreu a desaceleração dos programas. Europa (Alemanha) instituiu o biocombustível como a mistura de óleo à base de canola ao diesel, denominado biodiesel.

EUA: estímulo à produção de álcool à base de milho.

1991:a Comunidade Européia propôs uma dedução de 90% das taxas para o uso de biodiesel.

Biodiesel

Biodiesel –– Histórico

Histórico

1990 – 2000: importantes avanços nos estudos de biocombustíveis, com notável revolução na oferta de alternativos derivados de biomassa.

Clean Air Act Amendments (1990) e Energy Policy Act (1992): obrigatório o uso de combustíveis alternativos ou “limpos” em frotas cativas de ônibus e caminhões nos EUA.

 Em 1998, o Energy Policy Act tornou lei o aumento na produção e uso do biodiesel nos EUA.

Brasil: incentivos à P&D de projetos relativos ao desenvolvimento de biodiesel, com especial destaque às pesquisas desenvolvidas pela EMBRAPA.

2005:a União Européia produziu cerca de 89% de toda produção mundial de biodiesel.

Biodiesel

Biodiesel –– Histórico

Histórico

Linha histórica dos biocombustíveis no Brasil (ANP):

(6)

Biodiesel

Biodiesel –– Histórico

Histórico

Linha histórica dos biocombustíveis no Brasil (ANP):

...

Preço do Barril de Petróleo

0 20 40 60 80 100 120 140 160 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008 2012

Cotação do barril de petróleo (EIA 2012):

Fonte: Energy Information Administration (www.eia.gov)

Biodiesel

Biodiesel –– Brasil

Brasil

2000 – 2008:

Brasil, 2003: constituição da Comissão Executiva Interministerial (CEI) e Grupo Gestor (GG), encarregados da implantação das ações para produção e uso do biodiesel.

Brasil, 2004: com base nos estudos desenvolvidos pela CEI e pelo GG foi lançado PNPB.

Programa Interministerial do Governo Federal que objetiva a implementação de forma sustentável, tanto técnica, como

economicamente, da produção e uso do Biodiesel, com enfoque na inclusão social e no desenvolvimento regional,

via geração de emprego e renda.

Biodiesel no

Biodiesel no Brasil

Brasil

Extensas terras agriculturáveis; Clima favorável;

Diversidade de matérias primas; Reduz emissões de CO2;

Inclusão social;

Indústria de óleos vegetais de grande porte; Potencial exportador;

Expressiva economia para o país; Diversificação da matriz energética.

Núcleo de Assuntos Estratégicos da Presidência da República

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Biodiesel no Brasil

Biodiesel no Brasil -- PNPB

PNPB

Principais diretrizes do PNPB:Principais diretrizes do PNPB:

1. Implantar um programa sustentável, promovendo inclusão social; 2. garantir preços competitivos, qualidade e suprimento;

3. produzir o biodiesel a partir de diferentes fontes de oleaginosas e em regiões diversas.

Brasil, 2005, Lei n°11097/05: introduz o biodiesel na matriz energética brasileira e estabelece prazos para cumprimento da adição de percentuais mínimos de mistura de biodiesel ao diesel mineral e o monitoramento da sua inserção no mercado.

Resolução CNPE nº 6 (2009)

Estabelece em cinco por cento, em volume, o

percentual mínimo obrigatório de adição de

biodiesel ao óleo diesel comercializado ao

consumidor final..

Conselho Nacional de Política Energética:

Biodiesel no Brasil

Biodiesel no Brasil -- PNPB

PNPB

Conjunto de medidas específicas que visam estimular a inclusão social da agricultura na cadeia produtiva do biodiesel.

Concedido pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário para empresas que possuam um projeto de produção de biodiesel que cumpra uma série de requisitos.

RequisitosRequisitos parapara aquisiçãoaquisição dodo seloselo combustívelcombustível socialsocial::

aquisições mínimas de matéria prima dos agricultores devem ser realizadas de acordo com os seguinte parâmetros regionais:

50% região NE e Semi-árido; 30% Regiões Sudeste e Sul; 10% Regiões Norte e Centro-Oeste.

Biodiesel no Brasil

Biodiesel no Brasil -- PNPB

PNPB

RequisitosRequisitos parapara aquisiçãoaquisição dodo seloselo combustívelcombustível socialsocial::

Contrato, com os agricultores familiares de quem irá adquirir matérias primas, deverá ter a participação de pelo menos um representante dos agricultores familiares.

Apresentar um plano de capacitação técnica para os agricultores familiares, compatível com as aquisições a serem feitas da agricultura familiar e com os princípios e diretrizes da Política Nacional de Assistência Técnica e Extensão Rural do MDA.

Contam também com reduções nas alíquotas de PIS/PASEP e Cofins e a possibilidade de participação em leilões de aquisição de biodiesel organizados pela ANP.

(8)

Biodiesel

Biodiesel –– Definição

Definição

Biodiesel

Biodiesel –– Definição

Definição

Biodiesel

Biodiesel -- Definição

Definição

Segundo a Lei nº 11.097, de 13 de janeiro de 2005:

Biodiesel: “biocombustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para geração de outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil”.

De acordo com Resolução ANP n° 25 (2008):

Biodiesel: “combustível composto de alquilésteres de ácidos graxos de cadeia longa, derivados de óleos vegetais ou de gorduras animais, conforme a especificação contida no Regulamento Técnico ou regulamentação superveniente que venha substituí-la”.

Biodiesel

Biodiesel -- Definição

Definição

Combustível líquido biodegradável, composto de monoalquilésteres de ácidos graxos (C14-C24éster metílico ou C15-25H28-48O2), derivado de

fontes renováveis (origem vegetal, animal ou residual).

Obs:

DIESEL: C10H20a C15H18

 75 %: HC saturados (principalmente n-, iso- e parafinas cíclicas);  25%: HC aromáticas (naftaleno e alquilbenzenos);

 contém enxofre (acima de 500 ppm).

C H₃ C H₂ C H2 C H₂ C H2 C H₂ C H₂ C H₂ C H₂ C H₂ C H₂ C H₂ C H₂ C H₂ C H₂ O O CH3 C H₃ C H₂ C H₂ C H₂ C H2 C H₂ C H2 C H₂ C H2 C H₂ C H2 C H₂ C H2 C H₂ C H2 O O C H2 CH₃ R

Biodiesel

Biodiesel -- Definição

Definição

Obtido por diferentes processos (craqueamento, esterificação ou transesterificação, etc.).

É uma alternativa aos combustíveis fósseis:

substituindo total ou parcialmente o óleo diesel em motores a

combustão interna com ignição por compressão - automotivos (caminhões,

tratores, automóveis, etc.), transportes (aquaviários e ferroviários) e

estacionários (geradores de eletricidade, etc.).

ou ainda substituindo outros tipos de combustíveis fósseis na geração

(9)

Biodiesel

Biodiesel -- Definição

Definição

Proporciona redução nas principais emissões presentes nos gases de

exaustão (comparadas às do diesel mineral):

Tipo de Emissão B100 hidrocarbonetos −−−− 37% CO2 −−−− 78,45% material particulado −−−− 32% SOx −−−− 100%

Biodiesel

Biodiesel -- Definição

Definição

% Biodiesel % A lt e ra çõ e s n a s E m is sõ e s

Alterações nas emissões em função da porcentagem de biodiesel no diesel

de origem fóssil:

United States Environmental Protection Agency – Technical Report, EPA420 (2002).

Biodiesel

Biodiesel -- Definição

Definição

Combustível carbono neutro:

Biodiesel

Biodiesel -- Definição

Definição

Maior lubricidade (aumenta a vida útil do motor);

Possui um alto flash point (ponto de fulgor), o que lhe confere manuseio e

armazenamento seguro:

Diesel: 64°C; Biodiesel: 155 – 180°C.

É uma alternativa de destino final aos óleos residuais, dentre outras

características.

Biodiesel: não inflamável e não explosivo!

(10)

Biodiesel

Biodiesel -- Definição

Definição

É compatível com o diesel mineral:

Combustível

Combustível _(MJ/kg)_(MJ/kg)PC PC Densidade Densidade _(kg/m_(kg/m33₎₎

Viscosidade Viscosidade (mm (mm22_/s)_/s) diesel 40-45 860 – 894* 3,3 - 5,2** óleo de soja 39,6 914 65,4 óleo de canola 37,6 914 39,2 óleo de microalgas* 41 864* 5,2**

* medida a 15°C; **medida realizada a 40°C.

ASTM D 6751 ASTM D 6751

((American Society for Testing MaterialsAmerican Society for Testing Materials))

Biodiesel

Biodiesel -- Definição

Definição

Biodegradável devido ao seu teor de oxigênio (Gupta & Demirbas 2010):

Estável, mas reage com oxidantes fortes;

Biodiesel derivado de óleos insaturados apresenta baixa estabilidade

quando exposto ao ar (lipoperoxidação).

Combustível

Combustível Degradação em 28 diasDegradação em 28 dias

petróleo 11%

óleo de soja refinado 76%

óleo de canola refinado 78%

éster metílico derivado de canola 88%

éster metílico derivado de girassol 90%

Biodiesel

Biodiesel -- Definição

Definição

Competição com a produção de alimentos (Brasil é exceção ! ou ?);

Preços do óleo de Preços do óleo de

soja nos USA. soja nos USA.

P re ço d a so ja ( $/ to n ) ano

Biodiesel

Em comparação com o preço do diesel, o biodiesel apresenta alto custo

(compensação através de legislações específicas, marcos regulatórios, subsídios, uso de óleos e gorduras residuais, etc.);

Pr eç o d o b ar ri l d e p et ró le o ( U S$ ) Fonte: BNDES 2008. ano

(11)

Biodiesel

Custo variável e depende do tipo de matéria prima, área geográfica, preço de

insumos de produção, sazonalidade, produção das oleaginosas, etc.;

Cotação do biodiesel X principais matérias primas em 2009 (ANP):

*óleos de mamona, palma, amendoim, girassol e nabo forrageiro; óleos e gorduras residuais. *óleos de mamona, palma, amendoim, girassol e nabo forrageiro; óleos e gorduras residuais.

Biodiesel

Em países de clima temperado e frio há problemas com propriedades de

fluxo;

Aumento do uso de fertilizantes, agrotóxicos, pesticidas, uso de água

potável e degradação do solo (alternativa: óleos residuais, gordura animal e óleos não comestíveis);

Os benefícios ambientais e sociais, incluindo a mitigação das mudanças

climáticas e a contribuição para a segurança energética, são citados como as principais razões para o setor público apoiar a crescente indústria de biocombustíveis.

Matérias Primas

Uma variedade de óleos e gorduras podem ser utilizadas na produção de biodiesel:

Origem vegetal

Origem animal

Óleos e gorduras

residuais

(12)

Matérias Primas

OrigemOrigem vegetalvegetal:: grão de amendoim, polpa do dendê, amêndoa do coco de dendê, amêndoa do coco da praia, caroço de algodão, amêndoa do coco de babaçu, semente de girassol, baga de mamona, semente de canola, semente de maracujá, polpa de abacate, caroço de oiticica, semente de linhaça, semente de tomate, entre muitos outros vegetais em forma de sementes, amêndoas ou polpas.

OrigemOrigem animalanimal:: sebo bovino, os óleos de peixes, o óleo de mocotó, a banha de porco, entre outras matérias graxas de origem animal. ÓleosÓleos ee GordurasGorduras ResiduaisResiduais:: resultantes de processamentos domésticos, comerciais e industriais.

Biodiesel no Brasil

Matérias Primas

O Brasil dispõe de uma grande diversidade de matérias-primas para a produção de biodiesel, com diferentes potencialidades regionais.

Girassol Girassol Amendoim Amendoim Mamona Mamona Nabo forrageiro Nabo forrageiro Palma Palma Soja

Soja Pinhão MansoPinhão Manso

Dendê Dendê Tungue Tungue Algodão Algodão Babaçu Babaçu

Teor de Óleo

Teor de óleo das principais culturas oleaginosas disponíveis no Brasil:

Biomassa

teor de óleo(%)

mamona

40-50

girassol

35-45

soja

18-20

palma

45-50

algodão

18-20

(13)

RicinusRicinus communiscommunis:: óleo contém toxinas. Ricina: glucoproteína (semente); Ricinina: alcalóide (toda planta);

CB-1A: complexo alergênio constituído de proteínas e polissacarídeos (semente, pólen e partes vegetativas).

Ocasiona a inibição da síntese protéica. Sinais de intoxicação: dores abdominais e vômitos. Em alguns dias ocorre desidratação severa, com decréscimo da produção de urina e diminuição da pressão sanguínea.

A vítima usualmente recupera-se quando não ocorre morte entre três e cinco dias.

USP/ESALQ

Biodiesel X Mamona

RicinusRicinus communiscommunis:: óleo contém toxinas. Ricina: glucoproteína (semente); Ricinina: alcalóide (toda planta);

CB-1A: complexo alergênio constituído de proteínas e polissacarídeos (semente, pólen e partes vegetativas).

Ocasiona a inibição da síntese protéica. Sinais de intoxicação: dores abdominais e vômitos. Em alguns dias ocorre desidratação severa, com decréscimo da produção de urina e diminuição da pressão sanguínea.

A vítima usualmente recupera-se quando não ocorre morte entre três e cinco dias.

USP/ESALQ

Biodiesel X Mamona

Ingestão pode ser letal. Crianças: 1 a 3 sementes; Adultos: 8 a 15 sementes; Animais: 9 kg de folhas frescas para bovino adulto.

Brasil

Brasil –– Produção de Oleaginosas

Produção de Oleaginosas

Potencial brasileiro para a produção de culturas energéticas

Biodiesel no Brasil

Biodiesel produzido no Brasil (ANP 2011), mês de referência junho de 2011 : 83,25% 12,34% 2,17% 0,01% 0,43%0,90% 0,90%

óleo de soja gordura bovina óleo de algodão

gordura de frango gordura de porco óleo de fritura usado

(14)

Biodiesel no Brasil

Sebo bovino pode ser uma boa alternativa para produção de biodiesel:

Biodiesel no Brasil

Vantagens e desvantagens do emprego do sebo bovino na produção de biodiesel:

Baixo preço no mercado interno; Sub-produto da produção de carne; Mercado incipiente;

Irregularidade na produção.

Biodiesel no Brasil

Infraestrutura de produção de biodiesel em 2009 (ANP):

Região

Região % Produção (% Produção (novnov 2009)2009)

N 3,8 NE 12,0 CO 36,7 SE 16,7 S 30,8

Biodiesel no Brasil

Capacidade nominal* e produção de biodiesel (B100 - mil m3_/ano),

por região em 2009 (ANP 2011):

* capacidade de processamento para a qual uma planta industrial é projetada.

(15)

Biodiesel no Brasil

Evolução da produçãoprodução anualanual, da demandademanda compulsóriacompulsória e da capacidade

capacidade nominalnominal autorizada pela ANP:

2005 2006 2007 2008 2009 2010 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 10 3 m 3

Montante de B100 produzido no país (↑↑↑↑ 37,8%, BEN 2010):

1.608.053 m3(2009) 1.167.128 m3₍₂₀₀₈₎

Biodiesel no Brasil

Projeção de produção de biodiesel (milhões L/dia):

EPE-MME NREL 2010

Biodiesel no mundo

Biodiesel no Mundo

De acordo com U.S. Department of Energy (2010):

Europa lidera a produção mundial de biodiesel, com maior produção na

Alemanha e França.

Nos USA: Ano Crescimento

Produção total (103_galões) 2000 300% 2.000 2001 150% 5.000 2002 200% 15.000 2003 33% 20.000 2004 25% 25.000 2005 200% 75.000 2006 233% 250.000 2007 100% 500.000 2008 40% 700.000 2009 22% 545.000

(16)

Biodiesel no Mundo

Os cinco maiores países produtores de biodiesel em 2008:

Argentina: 317 Brasil: 317 USA: 700

Alemanha: 581

França: 423

Produção global de biodiesel (milhões de galões)

Biodiesel no Mundo

Os cinco maiores países produtores de biodiesel em 2009:

Argentina: 370 Brasil: 423 USA: 545

Alemanha: 687

França: 687

Produção global de biodiesel (milhões de galões)

Matérias Primas

Palma (África e Américas Central e do Sul, Malásia, Indonésia):

Elaeis guineensis Elaeis oleifera

52% de óleo (26,3 x 106_ton)

4-5 ton de óleo/ha.ano 10 vezes superior a soja

Matérias Primas

Canola (Europa): http://www.tigerfast.co.uk http://www.tigerfast.co.uk Cultura totalmente mecanizada, promove adubação natural do solo, farelo rico em proteína, 350-400 kg de óleo/ha.

(17)

Matérias Primas

Soja (USA e Argentina):

www.acetar.com www.soygrowers.com

shelbylayne.wordpress.com

Matérias Primas

Girassol (Europa e USA):

Matérias Primas

Amendoim:

Cultura totalmente mecanizável, farelo de excelente qualidade nutricional, casca pode ser queimada para produção de vapor.

Matérias Primas

Algodão:

(18)

Matérias Primas

Outros tipos de biomassas oleaginosas:

coco moringa oliveira abacate papoula milho

Matérias Primas

Microalgas: Chlorella Haematococcus

Biomassa de Microalgas

Biocombustíveis: diesel, hidrogênio, etanol, metanol, etc.; Alta habilidade de fixação de CO2(~50% da biomassa é de C);

Única fonte renovável de biodiesel capaz de atender a demanda global por energia, substituindo o diesel.

Chisti. Biotechnology Advances. 25: 294-306 (2007). Miao & Wu. Bioresource Technology. 97: 841-846 (2006). Tsukahara & Sawayama. Journal of the Japan Petroleum Institute. 48: 251-259 (2005). Huntley & Redalje. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 12: 573-608 (2007).

Produção de Óleo Produtividade Área

Palma 5950 L/ha 45 Mha

Microalga 136900 L/ha 2 Mha

7,3%

Microalgas

80%

Plantas Terrestres

vs

‡

Projeção para 2050 de terras cultiváveis:

Biodiesel de Microalgas

Propriedades _(microalgas)Biodiesel _{(origem fóssil)}Diesel Padronização_ASTM

Densidade (kgL-1₎ _0,864 _0,838 _{0,86 – 0,90}

Viscosidade (mm2_s-1_{, 40}o_C) _5,2 _{1,9 – 4,1} _{3,5 – 5,0}

(19)

---Matérias Primas

Matérias Primas

Cultivo de microalgas:

Produção em Escala Laboratorial

Solazyme Inc., EUA http://www.mvm.uni-karlsruhe.de Broadley-James Corporation Xu et al. J. Biotec. 126: 499–507 (2006).

Matérias Primas

Gordura animal:

Matérias Primas

Óleo residual:

(20)

Matérias Primas

Fontes de óleo não comestíveis (Índia):

Jatropha curcas (37% de óleo) Pongamia pinnata (karanja ou honge) 25 25--30% de óleo30% de óleo

Matérias Primas

Fontes de óleo não comestíveis (Hawaii):

Calophyllum inophyllum

Matérias Primas

Fontes de óleo não comestíveis (Indonésia, Malásia, Libéria, Índia, Sri Lanka, Sarawak e Tailândia):

Hevea brasiliensis

20

20--30% de óleo30% de óleo

Matérias Primas

Fontes de óleo não comestíveis (Índia):

(21)

Matérias Primas

Fontes de óleo não comestíveis (México, América Central e Caribe, Norte da América do Sul e oeste tropical da África):

Ceiba pentandra

Matérias Primas

Fontes de óleo não comestíveis (noroeste do México, sul do Arizona, sul da Califórnia): Simmondsia chinensis jojoba jojoba

Matérias Primas

Fontes de óleo não comestíveis? (África e Américas Central e do Sul):

Elaeis guineensis Elaeis oleifera

Matérias Primas

Fontes de óleo não comestíveis? (Brasil e África, respectivamente):

Orbignya phalerata Euphorbia tirucalli

Babaçu Babaçu

(22)

A escolha do óleo ou gordura para sua utilização

na produção de biodiesel é um importante

aspecto econômico, pois o custo dessa matéria

prima pode representar de 70 a 80% do custo

total do biocombustível.

Produção de Biodiesel

A escolha do óleo ou gordura para sua utilização

na produção de biodiesel é um importante

aspecto econômico, pois o custo dessa matéria

prima pode representar de 70 a 80% do custo

total do biocombustível.

Produção de Biodiesel

Regional

Regional LegalLegal

Social

Social AmbientalAmbiental

Atributos da

Atributos da Matéria Prima

Matéria Prima

Teor de óleo;

Produção por unidade de área; Atender a diferentes sistemas produtivos; Ciclo da planta (sazonalidade); Condições edafoclimáticas favoráveis (solo e clima);

Conhecimento do sistema de produção; Uso do solo e de recursos hídricos; entre outros.