Grupo de Economia da Energia
1º WORKSHOP DO INFOSUCRO1º WORKSHOP DO INFOSUCRO
Inovações tecnológicas em biocombustíveis: as alternativas de desenvolvimento em segunda
geração
José Vitor [email protected]
Gestão e Inovação Tecnológica/EQ - UFRJ Grupo de Economia da Energia/IE – UFRJ
28/11/08
Grupo de Economia da Energia
AGENDA
Introdução Inovações em energiaDinâmica da inovação em biocombustiveisQuestões-Chave para o futuro dos
biocombustíveis no Brasil.
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Principais Desafios para o Setor Energético
Sustentabilidade ambiental
Segurança do abastecimento
Disponibilidade de recursos
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NOVAS TECNOLOGIAS ENERGÉTICAS: IMPACTOS AMBIENTAIS X ESTÁGIO TECNOLÓGICO
Impacto Ambiental
Baixo Médio Alto
Estágio tecnológico
Desen-
volvido
Interme-
diário
Plantas a carvão Supercriticas Petróleo Ultra-pesado Areias betuminosas Xisto betuminoso
Coal-to-liquids
Eólica Etanol Biodiesel Solar
Gaseificação da biomassa
Etanol por hidrólise Energia das marés e
ondas
Transporte H2 Seqüestro de CO2 Hidrogênio por
renováveis Fusão Nuclear
TGCC– Turbinas a gás com ciclo combinado
Hidrogênio via gás natural
Gas-to-liquids IGCC – Integrated
Gasification Combined Cycle (coal)
Preliminar
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Questões
1. Quais dessas tecnologias serão viabilizadas a longo prazo?
2. Como estruturar o planejamento de longo prazo em relação a essas alternativas?
3. Políticas? Estratégias?4. Que papel podem exercer novos
entrantes na indústria?5. Que estratégias das empresas de
petróleo e gás?
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Contexto das inovações em energia Existe um boom de negócios em energia Existe uma grande variedade de iniciativas em
diversas áreas e particularmente em biocombustíveis
Características do mercado de energia Tamanho: ~US$ 6 trilhões/ano Escala do mercado facilita a exploração de nichos
de para aprendizado e difusão das inovações
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Papel dos biocombustíveis em longo prazoincertezas
Evolução tecnológicaExiste uma febre de projetos de pesquisa, em diferentes estágios de
desenvolvimento, que têm em comum a incorporação de um nível tecnológico mais sofisticado ao setor (biotecnologia avançada por ex) e a presença de empresas de base tecnológica em associação com empresas estabelecidas das indústrias de energia, química e agroindústria.
Evolução das regulamentaçõesTendência a exigências mais rígidas em termos ambientais com a evolução
do Protocolo de Quioto
Evolução das metas de utilizaçãoHesitações e recuos têm sido a marca atual, rediscutindo as metas mais
ambiciosas de utilização dos biocombustiveis em alguns mercados
Evolução das alternativas tecnológicas aos biocombustíveisA perspectiva de evolução de alternativas aos biocombustíveis, como a dos
carros híbridos e elétricos plug in, tem surgido com força.
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Biocombustíveis e a dinâmica da inovação
Os biocombustíveis seguirão a trajetória natural de exploração das economias de escala?
Um design dominante vai emergir e a maioria das alternativas tecnológicas e modelos de negócios atuais se tornarão não competitivos e desaparecerão?
Qual o peso dos ativos complementares? Qual o timing de entrada?
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EMPRESA BACKGROUND PARCERIAS INOVAÇÃO Iogen biotecnologia JV com Shell Etanol a partir de
lignocelulose, hidrólise enzimática, planta demonstração (2,5 mi litros)
Abengoa Engenharia, TI Etanol a partir de lignocelulose, hidrolise enzimática, planta piloto
Mascoma biotecnologia GM, Marathon Etanol a partir de lignocelulose, hidrólise enzimática direta
Ceres Biotecnologia, eng genética
Melhor produtividade (switchgrass, cana, sorgo)
Arbogen biotecnologia Melhor produtividade (eucalipto, pinus e álamo)
CanaVialis biotecnologia Produtividade da cana
Alellyx biotecnologia Modificação genética para aumentar teor sacarose
Synthetic Genomics
Engenharia genética Produção e extração de óleos de algas
Amyris biotecnologia Crystalsev Isoprenoides para substituir diesel a partir da cana de açúcar
Estudando a “biofuel fever”
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EMPRESA BACKGROUND PARCERIAS INOVAÇÃO Choren Shell, Daimler,
Volkswagen BTL (syngas + FT), planta demonstração em 2008
Coskata biotecnologia GM Etanol a partir do syngas por clostridium Codexis biotecnologia Shell, participação no
capital Novos produtos a partir do açúcar
Danisco Du Pont Novos produtos a partir do açúcar Virent química Shell Conversão química de açúcares em combustíveis Cellana JV Shell- HR Petroleum Planta piloto para produzir biodiesel a partir de
algas EBI (Lawrence Berkeley Nat Lab e Univ Illinois)
BP Pesquisas, US$ 500 mi em 10 anos
Georgia Inst. Technology
Chevron Pesquisas, US$ 12 mi em 5 anos
BP/Du Pont Biobutanol por fermentação, produção comercial anunciada
Petrobrás EQ Piloto para produção de etanol a partir de lignocelulose, hidrólise enzimática
Estudando a “biofuel fever”
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Programa americano de combustíveis renováveis
(bi de galões)
Fonte: EISA 2007, ÚNICA, 2008
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Que indústria de biocombustíveis está em desenvolvimento?
A longo prazo, supondo que tenham papel relevante, os biocombustiveis terão uma estrutura muito diferente da atual
1. Matérias primas, processos e produtos serão bastante diferentes do que se tem hoje
2. Distinção etanol e biodiesel deve perder importância3. Indústria do etanol sofrerá uma transformação da sua
base atual, incorporando tecnologias e diversificando para outros produtos.
4. Biodiesel perderá importância na forma atual ou...5. Convergirá para novas matérias primas como pinhão
manso ou algas e poderá ter um papel mais de aditivação do que de substituição do diesel mineral.
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Características dos investimentos de longo prazo
Biocombustíveis se tornam uma indústria com maior nível tecnológico
Distinção etanol e biodiesel tende a perder significado Vantagem competitiva passa a se basear também nas novas
tecnologias Cana de açúcar tende a ter papel relevante como matéria prima
nobre das tecnologias baseadas em biomassa: Com o aumento da produtividade agronômica (uso de biotecnologia) Com o aproveitamento otimizado da energia contida no bagaço e nas
palhas (energia elétrica, produção de etanol e outros produtos). Caldo representa apenas 1/3 da energia
Como fonte de matéria para novos produtos por novas rotas Como fonte de matéria prima para a indústria química
Investimentos de longo prazo devem ser calcados na ótica da inovação e do desenvolvimento de novas matérias primas e novas tecnologias para assegurar posição competitiva
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Futuro dos biocomustíveis no Brasil
Incorporação de novas tecnologias na produção de etanol e principalmente na exploração da cana de açúcar
Incorporação da nova base tecnológica em biocombustiveis, com capacitação em novos processos, de modo a evitar que o desenvolvimento da infra-estrutura na produção de biocombustíveis convencionais venha a bloquear o desenvolvimento dos biocombustíveis avançados.
Definição do papel brasileiro nas oportunidades em biocombustíveis avançados (2ª geração).
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Aspectos do esforço brasileiro em biocombustíveis avançados
EmpresasPetrobrasProdutores importantes de etanol têm postura de
“esperar que a tecnologia seja acessível”Cristalsev tem alianças importantes (Dow em
alcoolquímca e principalmente com Amyris e Votorantim Novos Negócios para pesquisa e produção de “diesel” a partir da cana de açúcar: meta de ambiciosa 1 bi litros em 2012)
Dedini – planta piloto tecnologia hidrólise rápida, esforços de engenharia nas inovações de processo para aproveitar palha da cana, gerar mais energia, subprodutos mais valiosos, otimização do consumo de água
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PETROBRAS nos biocombustíveis PE 2020 pretende desenvolver um negócio global na
comercialização e logística de biocombustíveis e liderar a produção local de biodiesel
Estratégias incluem ainda desenvolver tecnologias que assegurem a liderança mundial na produção, inclusive baseada em biomassa de baixo valor.
PE2020 prevê investimentos de US$ 1,5 bi, sendo 46% em alcooldutos, 29% em biodiesel, 4% em HBio e 21% em outros.
Esforços tecnológicos contemplam o desenvolvimento de rotas de 2ª geração: etanol de lignocelulose (tem piloto e planeja planta de demonstração), BTL e bio-óleo.
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Aspectos do esforço brasileiro em biocombustíveis avançados
Governo (MCT) Foram destinados em 2008 cerca de R$ 100 milhões para
pesquisas relacionadas a biocombustíveis por meio de editais.
CNPq: R$ 26 milhões em 5 editais centrados em biocombustíveis de 1ª geração.
FINEP: R$ 80 milhões, apenas na Chamada “Subvenção Econômica”, para o tema Energia.
O tema Energia contemplava 3 sub-temas, dos quais 2 em biocombustíveis
Um deles: “Desenvolvimento de equipamentos e processos para extração de óleos de palmáceas e pinhão manso visando a produção de biodiesel em pequena escala”
FAPESP
Recursos existem, mas estão sendo destinados para 1ª geração de biocombustíveis?
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QUESTÕES-CHAVE Para políticas: fundamental não apoiar somente
as opções de primeira geração; Setor deve incorporar a idéia de evoluçao da base tecnológica. Até quando vai a janela de oportunidade para os biocombustíveis de 1ª geração?.
Estratégias e planejamento em biocombustíveis devem considerar os fundamentos da dinâmica de inovação.
Para investidores:
To be or not to be? (Shakespeare, in Hamlet, ~1600)
Para o caso brasileiro:
Tupi or not tupi? (Oswald de Andrade, in Manifesto Antropofágico, 1928)