tendências, diretrizes e desafios governamentais em pesquisa, desenvolvimento e inovação no setor...
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SUMARIO/SUMMARY
1. A situação // The situation
2. A Estratégia Nacional de CT&I e Pol’iticasIndustrial // ST&I National Strategy and Industrial Policy
3. Caraterísticas do Setor de Energia BrasileiroEnergy Sector at Glance
4. PD&I em Energia // Energy R&D
Ministro
Secretaria Executiva
SEPED SETEC SEPIN SECIS
CCTConselho Nacional
de CT&I
FINEPFinanciadora de
Estudos eProjetos
CNENComissão
Nacional deEnergia Nuclear
INB, NUCLEPCDTN, IEN, IPEN
IRD, CRCN
AEBAgênciaEspacialBrasileira
INPEagências de
fomento
CNPqCons. Nac. de
DesenvolvimentoCientífico eTecnológico
CGEECentro de
Gestão e EstudosEstratégicos
15 Unidades de Pesquisa eInstitutos Tecnológicos
MINISTÉRIO da CIÊNCIA TECNOLOGIA e INOVAÇAO
SEPED Políticas e Programas de
Pesquisa e Desenvolvimento
� Mudanças climáticas� Meio ambiente� Biodiversidade� Biotecnologia�Mar e Antartida etc.
Grandes Temas Científicos
SECIS Ciência e Tecnologia para
Inclusão Social
Popularização da Ciência eProgramas p/ Inclusão Social
SEPIN Política de Informática
Tecnologias de Informaçao e Comunicação; Software; Microeletrônica
� Nanotecnologia� Energia
� Incubadoras� Parques Tecnológicos Lei de CT&I
� RecursosMinerais
SETECDesenvolvimento
Tecnológicoe
Inovação
Inovação, Competitividade eGrandes Temas Tecnológicos
MINISTÉRIO da CIÊNCIA TECNOLOGIA e INOVAÇAO
COORDENAÇÃO GERAL DE TECNOLOGIAS SETORIAISIdentificação, proposição e implementação de políticas públicas
• Elaboração de Agendas Setoriais de PD&I
• Operação de Fundos Setoriais afins
• Representação do MCT em Fóruns, GT’s... • Promoção de Parcerias
• Cooperação Internacional
• Formação de Redes de P,D&I
RENOVÁVEIS NÃO RENOVÁVEIS
Biocombustíveis
Biomassa Carvão Mineral
Hidrogênio Petróleo e Gás
Solar
Eólica Nuclear
Hídrica & Oceânica
Áreas de Atuação
Energia Recursos Minerais
Geociências e Tecnologia Mineral
Rochas Ornamentais
Gemas e Jóias
Agro minerais
Minerais estratégicos (terras raras + Si
+ etc)
Minerais IndustriaisENERGIA ELÉTRICA
Geração Tramissão
Distribuição Operação
Eficiência Energética Veículos Elétricos
• Alavancamento de Fundos internacionais
FORMULAÇÃO DE POLÍTICAS DE CT&I
Estratégia Nacional de
Desenvolvimento
Científico Tecnológico e
Inovação
ENCTI 2011-2014
Plano de Ciência
Tecnologia e Inovação
PACTI 2011-2014
Político
Estratégico
Operacional
Físico
Política
Industrial
Política de
Educação
Política
Econômica
Política
Ambiental
Política
EnergéticaMCTI
9.1 BIONERGIA E BIOCOMBUSTÍVEIS
9.1.1 P,D&I EM BIODIESEL9.1.2 PD&I EM ETANOL9.1.3 PD&I EM AGROENERGIA9.1.4 PD&I EM PROCESSOS AVANÇADOS DE CONVERSÃO DE BIOMASSA E
BIOREFINARIAS
9.2 ENERGIAS RENOVÁVEIS E HIDROGÊNIO
9.2.1 PD&I EM ENERGIA SOLAR9.2.2 PD&I EM ENERGIA EÓLICA9.2.3 PD&I EM HIDROELETRICIDADE E ENERGIAS OCEÂNICAS9.2.4 PD&I EM HIDROGÊNIO
9.3 TRANSMISSÃO, DISTRIBUIÇÃO E USO FINAL DA ENERGIA
9.3.1 PD&I EM TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA9.3.2 PD&I EM DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA9.3.3 PD&I EM PLANEJAMENTO E OPERAÇÃO DO SISTEMA ELÉTRICO9.3.4 PD&I EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA9.3.5 PD&I EM VEÍCULOS ELÉTRICOS E ACUMULADORES
ESTRUTURAÇÃO DA PD&I EM ENERGIA E RECURSOS
MINERAIS PACTI 2011-2015
9.4 PETRÓLEO, GÁS NATURAL E CARVÃO MINERAL
9.4.1 PD&I EM EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL9.4.2 PD&I EM TRANSPORTE E REFINO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL9.4.3 PD&I EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO E GÁS PRÉ-SAL9.4.4 PD&I EM PRODUÇÃO E USO LIMPO DO CARVÃO MINERAL9.4.5 PD& I EM GERAÇÃO TERMELÉTRICA
9.5 GEOLOGIA, MINERAÇÃO E TRANSFORMAÇÃO MINERAL
9.5.1 PD&I EM GEOLOGIA E MINERAÇÃO9.5.2 PD&I EM TRANSFORMAÇÃO MINERAL9.5.3 PD&I EM MINERAIS ESTRATÉGICOS9.5.4 PD&I EM RECURSOS MINERAIS DO MAR9.5.5 PD&I EM CADEIAS PRODUTIVAS DE MINERAIS NÃO-METÁLICOS
ESTRUTURAÇÃO DA PD&I EM ENERGIA E RECURSOS
MINERAIS PACTI 2011-2015
SINCRONISMO POLÍTICA CT&I X POLÍTICA ENERGÉTICAE PLANEJAMENTO ENERGÉTICO
PNE
PDE
2012 2015 20302020 2025
Ciencia e Tecnologia
Tecnologia e Inovaçao
RH e Infraestrutura
PACEnergia
Inovação, RH e Infraestrutura
2035
PO
LÍT
ICA
D
E C
T&
I
ENERGIA ELÉTRICA
ALGUMAS ESTRATÉGIAS PARA A QUESTÃO DE SMART GRIDS NO MCTI (pelo lado da Energia)
a) Missóes Técnicas (Alemanha / Reino Unido)
b) Estudo Aneel/Abradee/Aptel Smart Grid
Parai
ba
Borbore
ma
Sergi
pe
Minas
Gerais
Nova
Friburgo
ALGUMAS ESTRATÉGIAS PARA A QUESTÃO DE SMART GRIDS NO MCTI (pelo lado da Energia)
c) Estudo CGEE sobre Smart Grids (junho/2012)- visão do MCTI (e de pesquisa) sobre Smart Grids- mobilização de atores de pesquisa, governamentais e empresas
d) Plano Brasil Maior de TIC (Smart Grid)
e) Início de montagem de laboratórios/cursos- UFCE - 2011- UnB - 2012- Mestrado Profissional na UnB (??) – 2012- Curso com Reino Unido - 2012
Smart Grids
Laboratório de Ultra Alta Tensão (LabUAT) e Reforma do Laboratório Corona
• Apoio: MME, ELETROBRAS, MCT• Recursos aportados:
o ELETROBRAS: R$ 41,15 milhõeso MCT/CT-ENERG/FINEP: R$ 18,5 milhões o CEPEL: R$ 5,9 milhões
• Objetivo: Prover no País infraestrutura laboratorial para pesquisas experimental em configurações de LTsde classe até 1200 kV CA e 800 kV CC
• Importância: Apoio às atividades de pesquisa aplicada do CEPEL, para vencer os desafios tecnológicos do desenvolvimento de novas concepções de linhas de transmissão de alta capacidade, para a condução de grandes blocos de energia, como aqueles envolvidos nos aproveitamentos hidroelétricos da região amazônica.
Laboratório de Ultra Alta Tensão (LabUAT) e Reforma do Laboratório Corona
Laboratório de Ultra Alta Tensão (LabUAT) e Reforma do Laboratório Corona
• Projeto com dimensões suficientes para ensaios elétricos em configurações de LTs de classe até 1.200 kV CA e 800 kV CC.
• Atende requisitos para pesquisa de tecnologias de transmissão em UAT no Brasil.o CA: 750 kV trifásico; 1.500 kV e 2.250 kV monofásico.o CC: 800 kV bipolo e 1.600 kV uma polaridade
ConversãoCTMSP
EnriquecimentoINB
ReconversãoINB
PastilhasINB
Elemento CombustívelINB
GeraçãoETN
Ciclo do Combustível Nuclear Elétrico (escala industrial)
MineraçãoINB
Conversão U3O8 em UF6CTMSP – Aramar – SP
(Inauguração – fev 2012)
RENOVÁVEIS
• Pesquisas em pequenos e médios e partes/ peças/ sistemas para aerogeradores.• sistemas para conexão de redes, previsão de
ventos prazo em eventos extremos• formação de recursos humanos e capacitação
laboratorial •Editais de subvenção econômica em aerogeradores
Problema• Estamos tentando remontar os centros de pesquisaem energia eólica (pesquisadores foram contratadospelo setor produtivo)
• Em parceria com a Abeeólica estamos montandouma rede de pesquisa
20
Energia Eólica
Energia Solar
Cilíndrico-parabólico Torre Solar (Receptor Central)
CLFR (Compact Linear Fresnel Reflector) Disco Solar
Cilíndrico-parabólico
Solar Two
EUA - 1997
Heliostato
Torre Solar
SANDIA - EUAPlataforma Solar de
Almería - Espanha
Disco Solar
CLFR (Compact Linear Fresnel Reflector)
Armazenamento Térmico
• Localidades avaliadas
Estudo Cepel
• Avaliação da irradiação direta normal
21182042 2006 1994 1993 1984
18781826
1783
1657
1300
1500
1700
1900
2100
2300
2500
2700
2900
Barra(BA)
Petrolina(PE)
Cabrobó(PE)
Monteiro(PB)
BomJesus da
Lapa(BA)
Juazeiro(BA)
SãoGonçalo
(PB)
PauloAfonso
(BA)
JoãoPessoa
(PB)
CampinaGrande
(PB)
Localidade
Irra
dia
ção
dir
eta
no
rmal
(kW
h/m
2 /an
ual
)
Irradiação
Sul da Espanha
Irradiação
Deserto Mojave (EUA)
Estudo Cepel
Plataforma de Energia Solar Heliotérmica� Centro experimental de tecnologias em energia solar no
semi-árido nordestino
� Fase 1: Planta piloto de geração heliotérmica
� Implantação: Cepel, UFPE, CHESF, MCTI, MME
� Características:• Campo Solar: cilíndricos parabólicos;• Potência elétrica bruta de pico estimada:
nominal 1,0 MWe;• Sem armazenamento térmico;• Ciclo térmico: Rankine;• Com conexão à rede.• Implantação: 36 meses• Investimento fase 1: R$ 23 milhões
Fase 2 e Fase 3 em definição
Local: Araripe - Pernambuco
Fase 1: Bicombustível solar + gás
Implantação: IFET,..
Financiamento: MCTI (US$ 100 K) + parceiros
Características:• Equipamentos para a Indústria de Gesso utilizando sistema bi-combustível utilizando sistema solar cilindro parabólico e gás natural
Centro de Tecnologia do Araripe
BIOMASSA
Fonte: Atlas Aneel
CONVERSÃO DE BIOMASSA
�Orçamento no período: ~ R$ 96 milhões (R$ 40 milhões doMCTI)
�Principais atividades realizadas:
• Implantação de Unidade Piloto de Gaseificação deBiomassa como primeira fase de projeto de Plataforma deDesenvolvimento de Gaseificação da Biomassa paradesenvolver conhecimentos científicos e tecnológicos degaseificação de biomassa, em parceria com IPT, BNDES,ESALQ, CTBE, CTC, e empresas privadas (em fase inicialde execução);
• Implantação de Rede Nacional de Combustão, rede depesquisa para fomentar a formação de recursos humanose o desenvolvimento científico e tecnológico nastecnologias associadas a combustão, gaseificação,pirólise, detonação, explosão e para a produção deprodutos e co-produtos a partir dessas tecnologias (emexecução há 6 anos)
PD&I em Gaseificação e Combustão
Apoio à Rede Nacional de Combustão e Gaseificação (RNC) para realização de pesquisa e formação de recursos humanos em tecnologias de condicionamento e conversão de biomassa
www.redenacionaldecombustao.org
Projeto de câmara de combustão ciclônica para resíduos das indústrias madeireiras na UFPA (apoiado via RNC)
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Rede Nacional de Combustão e Gaseificação (RNC)
BIOGAS
BiofertilizantesLíquidos
BiofertilizantesSólido (Biochar)
Pirólise
Embrapa Pantanal – sistema de produção de biogás e biofertilizantes (líquidos e
sólido) por biodigestão da suinocultura
1ª FASE
INICIO DO PROGRAMA
NÃO HAVIA EMPRESAS, LABORATÓRIOS E RECURSOS HUMANOS EM BIODIESEL NO
PAIS
Lei 11.097/2005 – estabeleceupercentuais obrigatórios deadição de biodiesel ao diesel –atualmente está em 5% (limitesuperior desta Lei);
Investimento em P,D&I em toda aCadeia Produtiva do Biodiesel(Matéria Prima – Produção –Caracterização e Controle daQualidade – Armazenamento eCoprodutos + PROGRAMA DETESTES
DESAFIO
REDUZIR O CUSTO DE PRODUÇÃO E TORNOAR O
BIODIESEL MAIS COMPETITIVO
P,D&I EM NOVAS FONTES DEMATÉRIAS PRIMAS GRAXAS(BAIXO CUSTO / MAIORRENDIMENTO EM ÓLEO/HÁ)E NOVAS TECNOLOGIAS DEPRODUÇÃO
GARGALO: MP = 80% DO CUSTO DE PRODUÇÃO
PACTI 2007/2010 - Investimento da ordem de R$ 110 milhões para o Programa de Desenvolvimento Tecnológico do Biodiesel(RBTB)
2ª FASE
Ações MCT Desenvolvimento
Tecnológico do PNPB
BIODIESEL – EVOLUÇÃO NO PAÍS
Microalgas
EXISTEM ALGUNS PROJETOS APOIADOS
VIA EDITAL DE SUBVENÇÃO ECONÔMICA
P,D&I em tecnologias para obtenção de biocombustível por craqueamento,
hidrocraqueamento e pirólise para a produção
de hidrocarbonetos (BIOGASOLINA,
BIOQUEROSENE OU DIESEL RENOVÁVEL)
Novos Biocombustíveis
P,D&I em novas tecnologias de
obtenção de biodiesel utilizando catalisadores
heterogêneos em regime contínuo;
AÇÕES EM ANDAMENTO: INVESTIMENTO DE R$ 11 MILHÕES EM DOIS EDITAIS CNPQ E 1 ENCOMENDA FINEP
P,D&I na Otimização da Rota Etílica de
Produção de biodiesel
Rota Etílica
P,D&I em Tecnologias para Produção e Uso
de Biodieseis derivados de Óleos de
Microalgas
Processos Alternativos e
Novos Catalisadores
AÇÕES EM ANDAMENTO ATRAVÉS DE EDITAIS E ENCOMENDAS FINEP E
CNPQ
MATÉRIAS PRIMAS DE BAIXA QUALIDADE
AÇÕES EM ANDAMENTO:
INVESTIMENTO DE R$ 8 MILHÕES EM EDITAL CNPQ – CONTRATAÇÃO DE 13 PROJETOS DE
PESQUISA
BIODIESEL MAIS RENOVÁVEL
BIODIESEL
Apoio recente MCTI
Domínio atual das tecnologias
•Desenvolvimento de Variedades• Fitossanidade•Biotecnologia•Agronomia•Mecânica Agrícola e Industrial• Produção de Açúcar• Produção de Álcool• Produção de Energia•Veículos flex•Aviação agrícola a álcool•Redução de queimadas• P&D fortemente apoiado pelo setor privado
• EMBRAPA e RIDESA: novas variedades de cana, biotecnologia para o desenvolvimento de biomassa
• Fortalecimento e desenvolvimento da rede de pesquisa básica e aplicada ao Bioetanol e Hidrólise Enzimática
• Tecnologias setoriais: pequenas usinas de álcool, uso da biomassa de cana, alcoolquímica, aviação a álcool, rotas termoquímicas;
• Criação do CTBE
• Desenvolvimento de novas fontes minerais e rotas tecnológicas para utilização como fertilizantes ou nutrientes para a Agroenergia;
Desafios
• Aumento da produção de etanol
• Domínio e mitigação das questões ambientais
• Aproveitamento da palha da cana de açúcar
• Aproveitamento do bagaço de cana
• Novos produtos derivados da cadeia produtiva da cana-de-açúcar
• Aumento da produção e da produtividade de biomassa – cana energia e transgênica
PACTI 2007/2010 -Investimento de
~R$ 220 milhões para P,D&I em toda a Cadeia Produtiva da
Cana-de-açúcar
Experiência acumulada na cadeia produtiva de açúcar e
etanol
O que falta ?
Apoio à Embrapa Agroenergia
ETANOL
Estratégia: Criar um laboratório
nacional atuante na ciência e
tecnologia do ciclo do bioetanol,
capaz de enfrentar os seus
gargalos tecnológicos.
Processos Termoquímicos
Fermentação
Variedades
Transgenia
Genômica
Cana energia
???????
Tecnologia de cana
Biotecnologia
Rede Bioetanol
Rede de pesquisa em hidrólise enzimática
Rede de gaseificação e combustão
Fomento à formação de recursos humanos e o desenvolvimento científico
e tecnológico em combustão, gaseificação, pirólise, detonação, explosão e para a produção de
produtos e co-produtos a partir dessas tecnologias
(em execução há 6 anos)
Etanol Lignocelulósico
Criação do CTBE – Centro Brasileiro de Tecnologia do
Biotanol
Investimento ~70 milhões
Plataforma de Desenvolvimento de
Gaseificação da BiomassaUnidade piloto para P,D e I em
gaseificação de biomassa da cana. Parceria com IPT, BNDES, ESALQ, CTBE, CTC, e empresas privadas.
R$ 95 milhões (R$ 40 milhões MCTI)
Planta piloto de escalonamento
Projeto de PD&I em combustão de palha de cana -
Centro de Tecnologia Canavieira (CTC) - VALOR
ETANOL
O CTBE integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia eMateriais (CNPEM), do MCTI em Campinas-SP
7900m2 de infraestrutura física – 80 pesquisadores permanentes,80 visitantes (estudantes, pós-doutorandos e pesquisadoresassociados) e 90 técnicos
Centro trabalhará (inicialmente) em quatro grandes programas depesquisas:
• Planta Piloto de Hidrólise Enzimática
• Mecanização de baixo impacto para o plantio direto decana-de-açúcar
• Sustentabilidade
• Pesquisa básica
Centro de Ciência e Tecnologia do Bioetanol – CTBE
43
HIDRÓLISE ENZIMÁTICA
Bagaço ou palha
Pré-tratamento
Hidrólise enzimática
GLICOSE
Fermentação Submersa
Destilação
Etanol
EnzimaResíduo sólido
(lignina)
Caldo de canaou melaço Levedura
Vinhaça
Etanol de caldo de cana
PentosesBiorefinaria
Resíduo sólido(lignina)
45
46
608 x 103 KCAL
598 x 103 KCAL
512 x 103 KCAL
1718 x 103 KCAL
1 T CANA
AÇÚCARES 153 KG
BAGAÇO(50% UMIDADE)
276 KG
PALHA (*)(15% UMIDADE)
165 KG
1 T-CAMPO1718 x 103 KCAL
1,2 BARRIS PETRÓLEO
1 BARRIL DE PETRÓLEO1386 x 103 KCAL
~=
HIDRÓLISE ENZIMÁTICA
Projeto MCT/CTC/GEF – Usina Morgiana –Geração de Energia Palha de Cana (inauguração junho/2011)
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Fonte: Dedini
Exemplo de Integração de Tecnologias
Fonte: Dedini
Exemplo de Integração de Tecnologias
obrigado thanks merci
danke gracias
謝謝 ありがとう tak ευχαριστώ благодарностьdzięki grazie hvala kiitos
Благодаря tack díky mulŃumesc takk bedankt
Image: Goeldi Museum - MCTI
Eduardo “SORIANO”
Energy R&D Coordinator
Ministry of ST&I
+ 55 61 2033-7922
esoriano@mct.gov.br
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