Projeto de produção de biomassa e conversão em biocombustíveis avançados

Publicado por Daniel Silva em

Valorização da cadeia produtiva descentralizada de biomassa visando a produção de biocombustíveis avançados: desenvolvimento e avaliação de rotas termoquímicas integradas à produção de biomassas e a rotas bioquímicas – projeto BioValue

Graduado em Engenharia Química pelo Instituto Mauá de Tecnologia (1971) e Doutorado em Chemical Engineering – University of Minnesota (1977), Dr. Antonio Bonomi coordena o projeto no Programa de Sustentabilidade do LNBR, em que atua desde Novembro de 2008. Auxiliado por uma equipe de mais de 50 profissionais, incluindo pesquisadores, bolsistas e alunos de iniciação científica, com formação nas áreas de química, engenharia química, engenharia mecânica, engenharia de alimentos, engenharia agrícola, agronomia, economia, entre outras especialidades.

Equipe Projeto BioValue
Equipe Projeto BioValue/Reprodução arquivo pessoal

Focando no avanço tecnológico do País, o projeto BioValue se baseou, desde a sua concepção, na identificação e integração de grupos de pesquisa especializados na produção de biomassa (matéria orgânica de origem vegetal ou animal usada com a finalidade de produzir energia) e em rotas para a sua conversão em biocombustíveis avançados. O grande avanço que o trabalho traz para estes grupos especializados a possibilidade de potencializar as vantagens que cada um oferece ao tema, permitindo que a partir da sua integração e avaliação/comparação seja possível propor rotas e cadeias produtivas aprimoradas.

Biomassa Projeto BioValue
Biomassa Projeto BioValue/Reprodução arquivo pessoal

O objetivo central do trabalho é explorar as sinergias entre a produção de biomassas, diversificação e aspectos logísticos das cadeias de valor definidas para a produção de biocombustíveis avançados (com foco em biocombustíveis de aviação), através de rotas de conversão termoquímicas e bioquímicas integradas.

A pesquisa foi conceituada e integrada a um projeto de consórcio europeu (BECOOL), composto por instituições de pesquisa e empresas com foco similar de desenvolvimento. As atividades dos consórcios brasileiro e europeu serão direcionadas para o desenvolvimento em laboratório e plantas piloto de novas tecnologias termoquímicas para conversão de biomassa integradas ou não a rotas bioquímicas. Estes desenvolvimentos serão avaliados no âmbito da sustentabilidade técnica, econômica, ambiental e social das cadeias de valor para produção de biocombustíveis avançados. 

A pesquisa está inserida em um consórcio composto por 20 Instituições nacionais, integrando universidades e instituições de ciência e tecnologia, fundações de amparo e de apoio à pesquisa e empresas, e coordenado pelo Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR), um dos 4 Laboratórios Nacionais do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).

Desenvolvido nos laboratórios e plantas piloto das Universidades e Instituições de Pesquisa, o projeto se distribui pelos estados de Pernambuco, Minas Gerais, Rio de Janeiro, São Paulo e Rio Grande do Sul. Mesmo em locais separados, a pesquisa é realizada de maneira integrada, utilizando biomassas coletadas de forma centralizada (bagaço e palha de cana-de-açúcar, cana energia, eucalipto e resíduos de pinus), metodologias padronizadas de caracterização de biomassa, correntes de processo e produtos, bem como comparação e avaliação no tripé da sustentabilidade (econômica, ambiental e social) das diferentes rotas estudadas de produção de biocombustíveis.

O trabalho de pesquisa é realizada em três grandes blocos, são eles:

  • Caracterização e disponibilidade das diversas biomassas (cana-de-açúcar, cana energia e biomassas florestais) tendo como ferramentas para realização deste levantamento base de dados disponíveis na internet, bem como experimentos de campo realizados por pesquisadores das ICTs que executam este bloco do projeto;
  • Realização de levantamento bibliográficos, ensaios de laboratório e ensaios piloto para desenvolvimento das rotas termoquímicas integradas ou não a rotas bioquímicas; estes desenvolvimentos permitirão avaliar e comparar os diversos cenários considerados para produção de combustíveis avançados a partir de diferentes biomassas;
  • A partir dos resultados obtidos nos dois primeiros blocos, são avaliados os impactos econômicos, ambientais e sociais associados aos diversos cenários selecionados, através da análise integrada da produção e conversão da biomassa utilizando técnicas de modelagem e simulação conjuntamente com metodologias de engenharia econômica e análise de ciclo de vida. Neste bloco será possível a partir do levantamento de demandas de combustíveis avançados (com ênfase nos biocombustíveis de aviação) desenvolver cadeias logísticas aprimoradas (levando em conta a demanda de biocombustível, a disponibilidade de biomassas e as principais rotas de conversão identificadas).

Em 8 meses de pesquisa, dos 4 anos previstos, foram realizadas as seguintes atividades, ainda com resultados preliminares ou intermediários.

  • Atualização dos planos de trabalho das diversas Instituições, considerando as alterações realizadas ao longo do extenso processo de contratação e início do projeto;
  • Estabelecimento das interações entre as diferentes instituições de pesquisa participantes do projeto;
  • Adequação dos planos de trabalho do projeto com vistas a adequá-lo a novas demandas dos parceiros industriais;
  • Levantamento da disponibilidade de bagaço e palha de cana-de-açúcar convencional com vistas ao estabelecimento das cadeias logísticas voltadas à produção de biocombustíveis avançados, em especial combustível de aviação;
  • Pré-tratamento (moagem, peneiramento e caracterização) de biomassas de cana (bagaço e palha) enviadas às ICTs que desenvolverão trabalhos experimentais, visando a homogeneização das matérias-primas empregadas nos ensaios;
  • Início do estudo laboratorial para pré-tratamento de biomassa visando a utilização da biomassa lignocelulósica em rotas bioquímicas;
  • Início do estudo laboratorial de rotas termoquímicas (pirólise e gaseificação) para conversão de biomassas;
  • Estabelecimento dos cenários para avaliação (técnica, econômica e ambiental) das rotas bioquímicas, termoquímicas e integradas para produção de biocombustíveis avançados;
  • Estabelecimento de um plano de cooperação com o projeto europeu (BECOOL).

Os principais resultados esperados do projeto:

  • Desenvolvimento para futura implementação de rotas tecnológicas para transformar biomassas em combustíveis avançados;
  • Avaliação e comparação das rotas desenvolvidas com base no tripé da sustentabilidade (econômica, ambiental e social) – do ponto de vista de política pública alimentando o RenovaBio;
  • Estabelecimento de cadeias logísticas aprimoradas para atendimento da demanda, por exemplo, de biocombustíveis de aviação – neste resultado também é possível identificar um forte apoio ao estabelecimento de novas políticas públicas.
Categorias: Projetos

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