BIOETANOL:UMA ALTERNATIVA AOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS BIOETANOL A PARTIR DE RESÍDUOS AGRO-FLORESTAIS

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1 BIOETANOL:UMA ALTERNATIVA AOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS BIOETANOL A PARTIR DE RESÍDUOS AGRO-FLORESTAIS

2 SUMÁRIO Contextualização Bioetanol Composição dos resíduos lenhocelulósicos Processo de produção de bioetanol de 2ª Geração Implementação a nível industrial 2

3 CONTEXTUALIZAÇÃO

4 4

5 Vantagens A sua queima provoca baixa emissão de Inesgotável Monóxido de carbono Óxidos de azoto Dióxido de carbono Desvantagens Preço do equipamento elevado Provocam impactos visuais negativos no meio ambiente 5

6 BIOETANOL

7 DEFINIÇÃO Bioetanol - álcool etílico de origem vegetal que, no estado puro ou misturado com gasolina, é utilizado como biocombustível. Biomassa - qualquer tipo de matéria de origem vegetal que disponha de bioenergia e que possa ser processada para fornecer formas bioenergéticas mais elaboradas e adequadas para o uso final. 7

8 Gerações de Bioetanol 1ª Geração Utilizada biomassa proveniente de fontes de açúcar e amido 2ª Geração São utilizados resíduos (florestais, agrícolas e industriais) lenhocelulósicos 3ª Geração O processamento de microalgas está na base da sua produção 8

9 Balanço energético e as respetivas emissões de CO2 de alguns combustíveis Ética e os biocombustíveis Bioetanol celulósico (2º Geração) Gráfico 1 Balanço energético e as respetivas emissões de CO2 de alguns combustíveis (Pedro,2013) [1] [1] Pedro, N. C. D. R. M. (2013). Avaliação do potencial de produção de etanol de 2 a geração a partir dos resíduos das podas do olival. Tese de Doutorado, 222. Menores emissões de CO2 quando comparado com bioetanol de cana de açúcar e de milho, trigo, beterraba. 9

10 COMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS LENHOCELULÓSICOS

11 Lenhina Celulose Hemicelulose 11

12 PROCESSO DE PRODUÇÃO DE BIOETANOL DE 2ª GERAÇÃO

13 Pré-tratamento Hidrólise Subetapas do processo Fermentação Purificação 13

14 Objetivos Promover a separação dos 3 componentes da lenhocelulose Solubilizar a hemicelulose Expor a celulose às enzimas Desafios Evitar/minimizar formação de substâncias inibidoras de fermentação Expor celulose sem a degradar Preservar os açúcares Pré-tratamento Químicos Físicos Biológicos 14

15 Objetivos Transformar a celulose em glicose por ação de enzimas Desafios Grau de polimerização da celulose Volume dos poros Tamanho das partículas Processo de Hidrólise 15

16 Objetivos Converter C5 e C6 resultantes da hidrólise em etanol através do uso de microrganismos Desafios Microrganismos capazes de ter uma elevada produtividade num meio muito concentrado em etanol Processo de Fermentação 16

17 Objetivos Aumentar o grau de pureza do etanol Desafios Eliminar toda a água da mistura Processo de Purificação 17

18 IMPLEMENTAÇÃO A NÍVEL INDUSTRIAL

19 Biliões de Litros Produção mundial de bioetanol INDUSTRIALIZAÇÃO MUNDIAL Gráfico 2 Produção mundial de bioetanol em biliões de litros (AFDC, 2015) [2] [2] 19

20 EUA 56 biliões de Litros Brasil 27 biliões de Litros 20

21 BILIÕES DE LITROS Perspetivas da Produção de Biocombustíveis 160 Biocombustíveis avançados Biocombustível celulósico Biodiesel Etanol de milho ANO Gráfico 3 - Perspetivas da produção de biocombustíveis (Silva, 2010) [3] [3] Silva, N. L. C. (2010). Produção de bioetanol de segunda geração a partir de biomassa residual da indústria de celulose, 123. Retrieved from 21

22 75 milhões de Litros de Bioetanol celulósico por ano Resíduos de trigo e arroz Resíduos agrícolas e de madeira Resíduos de milho 22

23 Quotas mínimas de biocombustíveis que deverão ser colocados no mercado europeu % 5,75% INDUSTRIALIZAÇÃO NA EUROPA E PORTUGAL % Gráfico 4 Quotas mínimas de biocombustíveis que deverão ser colocados no mercado europeu (Quilhó, 2011) [4] [4] Quilhó, Luís Felipe Trindade Levita Produção de Bioetanol a Partir de Materiais Lenho-Celulósicos de Sorgo Sacarino: Revisão Bibliográfica,

24 Matérias-primas provenientes de terrenos ricos em biodiversidade CRITÉRIOS DE SUSTENTABILIDADE Matérias-primas provenientes de terrenos com elevado teor de carbono 24

25 Gráfico 5 - Produção de biocombustíveis na EU (Quilhó, 2011) [6] [6] Quilhó, Luís Felipe Trindade Levita Produção de Bioetanol a Partir de Materiais Lenho-Celulósicos de Sorgo Sacarino: Revisão Bibliográfica,

26 Gráfico 6 - Produção de biocombustíveis em Portugal (Quilhó, 2011) [6] 26

27 CONCLUSÃO O processo de produção de energias renováveis através do bioetanol de 2ª geração permite a utilização de resíduos vegetais, o que por si só já seria vantajoso uma vez que a sua produção não compete com a indústria alimentar, eliminando assim, muitas das questões éticas relacionadas com biocombustíveis. Para além disso, os impactos ambientais causados seriam menores, visto que verificamos que ocorre uma menor emissão de gases com efeito de estufa, nomeadamente o dióxido de carbono. A implementação deste processo em Portugal seria viável, visto que existem imensos recursos disponíveis. Assim este processo poderá representar uma potencial obtenção de energia para o futuro de Portugal. 27

28 Autores André Pacheco Diana Costa Inês Coutinho Joana Silva Ricardo Bexiga Sara Silva up up up up up up Supervisora: Eugénia Macedo Monitora: Joana Silva Obrigado pela vossa atenção! 28