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O futuro da bioeletricidade da cana-de-açúcar

Cenário elaborado pela equipe do Projeto SUCRE indica que a bioeletricidade da cana pode suprir com folga toda a demanda residencial e ainda reduzir até 15% das emissões de gases de efeito estufa do setor energético brasileiro

 

Segundo dados do Sistema de Registro Nacional de Emissões (SIRENE), até 2015, efetivamente, o Brasil reduziu em 50% as emissões totais de gases de efeito estufa quando comparados aos níveis de 2005. Isso significa que o País estaria em situação de cumprimento das metas previstas no Acordo de Paris, de diminuir as emissões de gases de efeito estufa em 37% e 43% até os anos de 2025 e 2030, respectivamente, tendo como ponto de partida as emissões de 2005. Entretanto, houve um aumento de 42% das emissões no setor energético brasileiro, nesse mesmo período, ainda de acordo com o SIRENE. Em razão desse aumento e de uma tendência de crescimento das demandas futuras de energia, a bioeletricidade da cana-de-açúcar teria papel indispensável, considerando os diversos benefícios ambientais e o elevado potencial dessa fonte de energia, em especial considerando a palha como complemento ao bagaço na geração.

 

Gráfico das emissões de gases de efeito estufa do setor energético brasileiro | Fonte: SIRENE (MCTIC, 2017)

 

“A eletricidade gerada a partir da biomassa da cana-de-açúcar compõe, junto de outras fontes, o setor elétrico brasileiro, que por sua vez é apenas uma parte do setor energético. Mesmo assim, a bioeletricidade da cana tem enorme potencial de mitigação de gases de efeito estufa”, explica a mestra em engenharia agrícola e integrante do Projeto SUCRE Nariê Rinke Dias de Souza. Cenários elaborados pela equipe do Projeto sugerem que, em um contexto de expansão de área prevista pelo RenovaBio, de 3 milhões de hectares de cana, com 50% de recolhimento de palha e cogeração otimizada, a biomassa da cana-de-açúcar poderia reduzir 15% das emissões de gases de efeito estufa do setor energético brasileiro, visto que tem potencial de suprir com folga toda a demanda residencial de eletricidade no Brasil. Como um programa dedicado aos biocombustíveis, que busca auxiliar o Brasil no cumprimento das metas assumidas no Acordo de Paris, o RenovaBio deverá naturalmente estimular a geração de eletricidade a partir da biomassa, já que se trata de uma forma de melhorar o desempenho ambiental do etanol e gerar mais CBios por mde etanol.

Em 2017, a geração de eletricidade a partir da cana foi responsável pela mitigação de 2% das emissões do setor energético, segundo levantamento do Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), no âmbito do SUCRE, a partir de dados do Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB) e da União da Indústria de Cana-de-açúcar (UNICA). Considerando a bioeletricidade em substituição parcial da potência instalada prevista para o gás natural, somados a 50% de recolhimento de palha, um potencial otimizado do bagaço, em um cenário sem expansão de área, poderiam ser gerados mais de 100 TWh de eletricidade que supririam 80% da demanda residencial brasileira com mitigação de 11,4% das emissões do setor energético, como demonstram projeções do Projeto SUCRE.

 

Cenários de substituição de gás natural por bioeletricidade
Bioletricidade (TWh/ano) Área adicional (Mha) Emissões evitadas de GEE (MtCO2eq/ano) Mitigação setor energético (%)
Cenário 1¹ 106,5 Sem expansão 51,3 11,4
Cenário 2¹² 143,1 3,0 68,9 15,3

1Considera 50% de recolhimento de palha + potencial otimizado de bagaço2

2Cenário de expansão de 3 milhões de hectares de cana-de-açúcar, previsto pelo RenovaBio


Cenários da bioeletricidade da cana-de-açúcar elaborados pela equipe do Projeto SUCRE a partir de dados da CONAB (2018), UNICA (2018), EPE (2018), ANEEL (2018), MME (2018), SIRENE (MCTIC, 2018) e CTC (2015).

 

Dados cadastrados na Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), de 2018, com relação a potência instalada prevista de curto e médio prazo, indicam que enquanto as unidades geradoras de energia a partir do bagaço da cana correspondem à 1,8% das térmicas previstas na matriz energética brasileira, as de gás natural são 80%. Essa previsão é relativa a usinas em construção com outorga, construção não iniciada, Despachos de Registro de Recebimento de Requerimento de Outorga (DRO) e pré-cadastro. Frente a fontes fósseis como o gás natural, a bioeletricidade gera atualmente um crédito de 482 gramas de CO2 equivalente a cada kWh produzido. Enquanto a emissão de gases de efeito estufa do gás natural é de 551 g CO2 eq, a da biomassa de cana é de 69 g CO2 eq.

Longe do Centro-Sul, polo consumidor energético do País, a região Nordeste será sede de 49% da potência instalada prevista de unidades a gás natural e também de grande parte das fontes fotovoltaica e eólica cadastradas na Aneel. Conforme alerta Nariê, existem perdas de transmissão quanto maior a distância entre a geração de energia e seu local de consumo.

 

Fontes Potência instalada atual (GW) Região com maior representação Potência instalada prevista (GW) Região com maior representação
Gás Natural 12,0 SE 48,6 NE
Fotovoltaica 1,8 NE 33,2 NE
Eólica 13,9 NE 7,1 NE
Bagaço 11,3 SE 1,1 SE

Tabela de potências instaladas atuais e potências instaladas previstas com as respectivas regiões de maior representatividade por fonte de energia | Fonte: SIGEL (ANEEL, 2018)

 

Além de estar próxima aos maiores centros consumidores de eletricidade – 92% das usinas de cana-de-açúcar estão concentradas no Centro-Sul do País –, a bioeletricidade gerada a partir da cana coincide com o período de estiagem. “No período de seca, de abril a setembro, é quando justamente a cana está em seu ápice para ser colhida na safra, havendo disponibilidade de biomassa para geração de energia”, destacou. Outro aspecto positivo da energia gerada a partir da biomassa da cana, é que depende de uma infraestrutura que em grande parte já é existente. Trata-se de um setor consolidado. As usinas de cana-de-açúcar também são capazes de operar na entressafra, de dezembro a março, com estoque de biomassa, tornando a geração ininterrupta, diferente de fontes como a eólica e a fotovoltaica, utilizadas na geração distribuída, que são intermitentes e não despacháveis.

 

Sobre o Projeto SUCRE

O Projeto SUCRE (Sugarcane Renewable Electricity) tem como objetivo principal aumentar a produção de eletricidade com baixa emissão de gases de efeito estufa (GEE) na indústria de cana-de-açúcar, por meio da palha gerada durante a colheita da cultura. Para tanto, a equipe trabalha na identificação e solução dos problemas que impedem as usinas parceiras de gerarem eletricidade de forma plena e sistemática. Com início em junho de 2015, serão ao todo cinco anos de projeto e um investimento de cerca de US$ 67,5 milhões, sendo US$ 55,8 milhões a parcela estimada de investimentos pelas usinas (grande parte já realizada com a instalação de estações de limpeza a seco, reforma ou compra de caldeiras, turbogeradores, enfardadoras e outros equipamentos). A iniciativa é financiada pelo Fundo Global para o Meio Ambiente (GEF, da sigla em inglês para Global Environment Faciliy), gerida em parceria com o Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD) e implementada pelo Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR), que integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).

 

Sobre o LNBR

O Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTIC). O LNBR emprega a biomassa e a biodiversidade brasileiras para resolver desafios relevantes para o País por meio de soluções biotecnológicas que promovam o desenvolvimento sustentável de biocombustíveis avançados, bioquímicos e biomateriais. O Laboratório possui diversas Instalações Abertas a Usuários, incluindo a Planta Piloto para Desenvolvimento de Processos, estrutura singular no país para escalonamento de tecnologias.

 

Sobre o CNPEM

O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). Localizado em Campinas-SP, gerencia quatro Laboratórios Nacionais – referências mundiais e abertos às comunidades científica e empresarial. O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz síncrotron da América Latina e está, nesse momento, finalizando a montagem do Sirius, o novo acelerador de elétrons brasileiro; o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio)atua na área de biotecnologia com foco na descoberta e desenvolvimento de novos fármacos; o Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR) pesquisa soluções biotecnológicas para o desenvolvimento sustentável de biocombustíveis avançados, bioquímicos e biomateriais, empregando a biomassa e a biodiversidade brasileira; e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) realiza pesquisas científicas e desenvolvimentos tecnológicos em busca de soluções baseadas em nanotecnologia.

Os quatro Laboratórios têm, ainda, projetos próprios de pesquisa e participam da agenda transversal de investigação coordenada pelo CNPEM, que articula instalações e competências científicas em torno de temas estratégicos.