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15/6/2012. 2. GENERALIDADES. O desenvolvimento da agricultura sempre esteve associado capacidade do homem em produzir energia para trabalhar a terra. O aumento da produtividade e a qualidade dos alimentos devem-se s pesquisas agropecurias e s tecnologias avanadas empregadas nas operaes de
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1. 16/6/2012 1 POTENCIAL DE USO DO ÁLCOOL NA FAZENDA E EM COMUNIDADES ISOLADAS Roberto Precci Lopes
Juarez de Sousa e Silva
José Helvecio Martins
2. 16/6/2012 2 GENERALIDADES O desenvolvimento da agricultura sempre esteve associado à capacidade do homem em produzir energia para trabalhar a terra.
O aumento da produtividade e a qualidade dos alimentos devem-se às pesquisas agropecuárias e às tecnologias avançadas empregadas nas operações de plantio, colheita, pré-processamento, armazenamento e transporte.
Insumos agrícolas como sementes, adubos, combustível e maquinário dão aos agricultores segurança e tranqüilidade na hora de plantar, armazenar e vender seus produtos, graças à presença da energia elétrica nas propriedades rurais.
3. 16/6/2012 3 Generalidades A vulnerabilidade da agricultura brasileira está ligada ao uso de energia não renovável.
Segundo o Balanço energético Nacional (EPE, 2009), 56,7% da energia utilizada no setor rural, para produção de bens, é oriundo de combustíveis fósseis, especialmente óleo diesel.
Conflitos internacionais que levam à instabilidade dos preços do petróleo, sempre tiveram reflexos negativos na agricultura.
O setor agrícola brasileiro deve, a curto prazo, pensar na substituição dos derivados de petróleo por combustíveis renováveis e de baixo custo para uma agricultura “limpa, mais verde e competitiva”.
4. 16/6/2012 4 Considerações Gerais Em várias regiões brasileiras, o apelo pelo uso de energias renováveis vai além da necessidade de preservação do meio ambiente.
Em muitas localidades, a ausência de energia é o principal entrave ao desenvolvimento microrregional, fazendo com que milhões de brasileiros vivam em condições de subdesenvolvimento.
O programa do Governo Federal, Luz para Todos, trouxe importantes contribuições para a melhoria da qualidade de vida de muitos brasileiros. Porém, não contempla o fornecimento de energia com potência elétrica suficiente para atividade produtiva
5. 16/6/2012 5 Considerações Gerais Sistemas integrados de produção de alimentos e energia podem reverter o quadro de subdesenvolvimento da pequena e média produção agrícola.
A produção e uso da energia na própria comunidade eliminam os custos de instalação e manutenção de linhas de transmissão e riscos de acidentes, como o derramamento de combustível verificado recentemente no rio Purus, no Estado do Acre.
A geração de energia elétrica por meio de motores a óleo diesel se agrava ainda mais em locais onde, devido às precárias condições das estradas nos períodos chuvosos ou quando o nível dos rios baixa no período da seca, o custo de transporte do combustível se torna demasiadamente elevado.
6. 16/6/2012 6 Alternativas de Trabalho
7. 16/6/2012 7 ecnologia disponível Além da tecnologia para produção de Biodíesel, professores do DEA-UFV, desenvolvem equipamentos apropriados para a pequena produção;
Disponibilizam também, por meio deste curso, tecnologias para a produção de álcool combustível; e
Propõem estudos e programas para utilização da cana de açúcar na geração de energia elétrica, mecânica e térmica por meio de micro destilaria.
8. 16/6/2012 8 O PORQUÊ DO USO DO ÁLCOOL
9. 16/6/2012 9 Bjetivos deste módulo Mostrar a viabilidade técnica e econômica da geração descentralizada de energia mecânica, térmica e elétrica, por meio de etanol de cana de açúcar produzido na fazenda.
Mostrar também que, se esta energia for produzida isoladamente ou em associação, os produtores rurais têm potencial para atender à demanda por energia na própria comunidade.
10. 16/6/2012 10 NOVO CENÁRIO QUE SE APRESENTA Os apelos pela utilização de energia renovável começaram a ganhar força na década de 70, por ocasião da primeira e segunda crise do petróleo, ocorridas em 1973 e 1979, respectivamente.
Em várias partes do mundo iniciaram-se pesquisas com fontes renováveis de energia com o único objetivo de redução das importações e alívio da balança de pagamentos dos países dependentes de petróleo.
Os apelos ambientais na época eram lembrados apenas em acidentes envolvendo petroleiros e, recentemente em maio de 2010, com o derramamento causado pelo acidente com uma plataforma no golfo do México.
Os impactos ambientais observados nos últimos trinta anos, decorrentes da utilização dos combustíveis fósseis, trouxeram a concepção de um novo modelo de desenvolvimento que tem como base a sustentabilidade.
11. 16/6/2012 11 Programas Governamentais As fontes de energia renováveis ganharam força junto a ambientalistas, pesquisadores e governos.
Em 1994, 1996 e 1997 criaram-se os centros de referência em energia eólica e solar, de biomassa, e o de pequenas centrais hidrelétricas (PCH), respectivamente.
O programa de incentivo às fontes alternativas de energia elétrica (PROINFA) em 2002.
Com uma da oferta interna 45% de energia renovável (média mundial foi de 12,9%) o Brasil é um dos maiores usuários mundiais de energia renovável.
Pela sua experiência e potencialidade de recursos naturais energéticos, o Brasil é apontado como promissor exportador de bioenergia com base no etanol de cana de açúcar
12. 16/6/2012 12 Paradoxo Brasileiro Apesar de possui a maior frota de veículos a álcool e 75% da energia elétrica renovável o Brasil possui, também, regiões atrasadas e sem disponibilidade de energia.
O programa Luz para Todos trouxe significativos ganhos sociais, porém, os impactos econômicos em termos de geração de emprego e renda, foram pequenos na comunidade.
Os maiores impactos observados com este programa foram na aquisição de bens de consumo da linha branca como geladeira, televisor e aparelho de som.
13. 16/6/2012 13 Perspectivas Favoráveis Estudos realizados na UFV mostraram que não é difícil produzir 1 litro de etanol na fazenda a custos inferiores a R$ 0,70 (SILVA, 2007).
Na microrregião de Viçosa – MG, um litro de álcool é comercializado a um preço acima de R$ 2,00, mostrando ser vantajosa e lucrativa a sua produção na fazenda como fonte de energia para substituição de gasolina, óleo diesel e gás liquefeito de petróleo (GLP)
1,0kg de GLP equivale a 2.0kg de álcool 92oGL, aproximadamente.
14. 16/6/2012 14 Desafios As pesquisas com utilização de fontes de energia renovável para micro geração são incipientes e escassas. Alguns trabalhos desenvolvidos relatam a substituição parcial do óleo diesel por óleos vegetais em comunidades isoladas.
Viável em localidades onde o preço do óleo diesel é elevado, o óleo vegetal apresenta desvantagens em relação ao uso do etanol em motores de ciclo Otto.
As desvantagens são devidas ao acúmulo de resíduos na bomba injetora, à carbonização das câmaras de combustão e troca de óleo lubrificante com mais freqüência, exigindo, portanto, maiores custos de manutenção.
15. 16/6/2012 15 Citado por INOUE (2008), Fonseca (2007) informa que os custos com manutenção, em um ensaio com motor utilizando óleo de dendê, foram o dobro dos custos com óleo diesel.
Outro inconveniente da utilização do óleo diesel refere-se ao fato de muitas comunidades situarem-se em área de preservação ambiental, portanto, incompatível com a utilização de um combustível poluente.
Não foi encontrado, na literatura consultada, estudo a respeito da utilização do etanol como fonte de energia para suprimento de energia elétrica em sistemas isolados ou localidades não servidas por energia elétrica.
16. 16/6/2012 16 A geração descentralizada constitui uma situação nova para as concessionárias acostumadas com o sistema convencional de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica.
Nesta modalidade, o custo de atendimento e as tarifas de manutenção não podem ser praticados nos valores habituais, o que pode incorrer em novos custos administrativos e operacionais para a empresa (DI LASCIO e BARRETO, 2009).
Para solucionar este problema, a figura do produtor independente de energia, criada com a desregulamentação do setor elétrico, juntamente com os autoprodutores de energia, poderiam assumir esta tarefa
17. 16/6/2012 17 Seja qual for o tipo de energia renovável, a geração independente deve proporcionar:
O desenvolvimento sustentável da localidade por meio de aplicação de técnicas de planejamento e gestão participativos;
Conscientização sobre o uso racional da eletricidade e dos recursos naturais;
Obtenção de comprometimento da comunidade na operação e manutenção do sistema, inclusive na condição de autogestora; e
Coordenação com políticas públicas e parcerias com a iniciativa privada para geração de emprego e renda local.
18. 16/6/2012 18 Transformar a agricultura de pequeno e de médio porte em produtora de energia não uma idéia descabida.
Para executar esta tarefa, seria necessário o trabalho de apenas 25 produtores com produção média de 1.000 litros de etanol por dia cada e ao custo de R$ 0,85 por litro.
A geração descentralizada de energia elétrica, em sistema cooperativo, poderia suprir as demandas regionais e o excedente poderia ser comercializado segundo normas oficiais.
19. 16/6/2012 19
20. 16/6/2012 20 A geração descentralizada com etanol via motor a álcool com potência útil de 120 cv, acoplado a um gerador (com fator de potência igual a 0,8 e rendimento de 90%) disponibilizaria uma potência de 110 kVA.
Potencia suficiente para eletrificar 20 pequenas propriedades ou uma pequena agroindústria
Adotando os mesmos índices técnicos contratados pelo Programa Luz Para Todos a R$ 24.472,00 por quilômetro de linha e um núcleo consumidor a 30 km da linha tronco, o custo da rede seria de R$ 734.160,00.
Dois conjuntos (motor-gerador) instalados e com acessórios (um conjunto como reserva) para aquela potência citada (110 kVA) estaria ao redor de R$ 150.000,00 Geração com Etanol
21. 16/6/2012 21 A geração de energia elétrica a partir do etanol em pequenas propriedades rurais com demanda de até 10 kVA, já é possível. A indústria Brasileira produz gerador a álcool e, ou, biogás com consumo, de 3,8 L de álcool/hora.
Geração com Etanol
22. 16/6/2012 22 Grupo Gerador 50 KVA a Álcool Produzido pela “BIOGAS MOTORES” e Instalado no DEA/UFV Geração com Etanol
23. 16/6/2012 23 Alívio do sistema elétrico, principalmente no horário de ponta;
Economia para os setores que, podendo gerar energia no horário de ponta, deixam de adquiri-la a um custo elevado;
Atendimento da demanda do usuário na medida certa de sua necessidade, evitando desperdício;
Geração de emprego e renda no local da produção de energia e no seu entorno;
Promove o espírito cooperativista e o desenvolvimento integrado de forma economicamente igual Pontos Positivos para Geração com o Etanol
24. 16/6/2012 24 Contribui para a redução de emissão de gases de efeito estufa;
O plantio de cana de açúcar contribui para o seqüestro de carbono da atmosfera;
Menor custo de manutenção com redes elétricas;
Contribui para o fortalecimento de empresas nacionais na fabricação de motores e grupos geradores a álcool;
Permite a produção de energia elétrica independente de reservatórios e barragens e a continuidade de fornecimento ao longo do ano;
Não fica susceptível às freqüentes quedas no fornecimento de energia; Pontos Positivos para Geração com o Etanol
25. 16/6/2012 25 O combustível pode ser armazenado com facilidade e segurança para fins estratégicos;
O custo da energia não fica sujeito a variações cambiais;
Favorece a preservação do meio ambiente;
Permitirá a inclusão de um novo agente de produção de energia elétrica;
Pontos Positivos para Geração com o Etanol
26. 16/6/2012 26 É de conhecimento que no Brasil ocorre falta de óleo diesel nas fronteiras agrícolas;
A produção localizada de etanol e sua utilização podem contribuir para a redução dos custos de produção;
A MWM lançou no mercado um trator que substitui 60 % do óleo diesel por etanol e;
Com o domínio da tecnologia (do campo à industria), o Brasil terá condições de exporta-la para países das regiões tropicais (África, América Latina, Caribe, dentre outras). Pontos Positivos para Geração com o Etanol
27. 16/6/2012 27 Atualmente, quem visita ou quem tem atividades relacionadas com o campo, sente uma grande mudança com relação ao transporte rural.
Com raras exceções, o transporte com animal só é utilizado dentro da fazenda.
Do pequeno proprietário e mesmo entre os temporários (bóia fria) o uso do cavalo é coisa do passado.
A Honda, maior fabricante de motos no Brasil, disponibiliza no mercado o modelo CG 150 Mix com consumo de 36,5 km/L.
28. 16/6/2012 28 ÁLCOOL COMBUSTÍVEL E O TRANPORTE PARA O MEIO RURAL
29. 16/6/2012 29 Álcool para cocção de alimentos
Apesar dos investimentos na produção e utilização do gás natural, a demanda por gás liquefeito de petróleo (GLP) ainda impõe cotas de importação para suprir as necessidades de segmentos não atendidos pelo gás natural. Em 2008, o Brasil importou 2.188.825 m3 de GLP, a maior parte para suprir o consumo residencial para cocção de alimentos e aquecimento de água
A cocção de alimentos com álcool de fazenda, que seria a principal atividade de demanda, abriria possibilidades para outros usos do álcool, como aquecimento de água para banho, iluminação, refrigeração em geral e, como mostrado anteriormente, na geração de energia mecânica, elétrica e térmica
30. 16/6/2012 30 ÁLCOOL PARA OUTROS USOS
31. 16/6/2012 31 Fogão a álcool UFV, em fase final de testes, muito em breve estará à disposição do usuário.
Trata-se de um fogão não pressurizado que pode ser construído para funcionar com qualquer número de bocas. ÁLCOOL PARA OUTROS USOS
32. 16/6/2012 32 Fogão a álcool modelo UFV
33. 16/6/2012 33 vantagem da substituição do GLP ou da lenha pelo Álcool de Fazenda
O álcool combustível pode ser produzido na propriedade por fermentação de vários tipos de matérias primas;
A produção de álcool na fazenda não requer mão de obra especializada para sua produção como combustível para cocção de alimentos;
O álcool produzido para a finalidade aqui proposta, não requer padrões de qualidade para queima, como o exigido pelo álcool comburente; Vantagem do álcool de fazenda
34. 16/6/2012 34 O álcool pode ser facilmente produzido por aqueles que já produzem aguardente na propriedade, sem nenhum investimento extra;
Não requer grandes espaços para estocagem, apesar de necessitar de segurança;
Pode ser produzido e armazenado na quantidade adequada para atender a demanda por cocção durante o ano;
Não requer esforço físico para ser preparado, como é o caso da lenha; Vantagem do álcool de fazenda
35. 16/6/2012 35 Oálcool permite maior controle da combustão que os combustíveis sólidos;
O aquecimento do fogão é imediato quando comparado com o fogão a;
A utilização do álcool na cocção de alimentos não se restringe somente ao meio rural;
Riscos mínimos de intoxicação, se não for ingerido, e de acidentes no ambiente doméstico, graças ao sistema de funcionamento; e
O tempo de funcionamento do modelo UFV é função do tamanho do tanque de combustível. Vantagem do álcool de fazenda
36. 16/6/2012 36 Questões
37. 16/6/2012 37 EFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANP. Abastecimento em números. Boletim gerencial n. 26. Abril 2010, 12p.
BETIOL JUNIOR, G.; STRAZZI, P. E.; CARMO, J. R. do. Metodologia de análise técnica para redução de custo no planejamento das obras do programa "Luz Para Todos" em São Paulo.. In: ENCONTRO DE ENERGIA NO MEIO RURAL, 6., 2006, Campinas. Disponível da:
http://www.proceedings.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=MSC0000000022006000200009&lng=en&nrm=abn . Acessado em 07 Jan. 2010.
DI LACIO, M. A.; BARRETO, E. J. F. Energia e desenvolvimento sustentável para a Amazônia rural brasileira: eletrificação de comunidades isoladas. Brasília: Ministério de Minas e energia, 2009. 190p.
EMBRAPA. Sistema rural de bioenergia: micro destilaria, biodigestor e gerador de eletricidade. Sete Lagoas: EMBRAPA/Centro Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo, s/d., 15p.
EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Balanço energético nacional 2009 ano base 2008. Rio de Janeiro: EPE, 2009. 48p.
FERREIRA, O. C. A redescoberta dos fogões a lenha e a carvão vegetal. In: MELLO, M. G. Biomassa – energia dos trópicos em Minas Gerais. Belo Horizonte: LabMídia/FAFICH/UFMG, 2001. P.181-193.
INOUE, G. H. Uso do óleo vegetal em motor estacionário de ciclo diesel. Viçosa, 2008. 92p. (Tese de doutorado).
MELO, L. B.; PINHEIRO, R. B. Consumo final de energia para o setor residencial no Estado de Minas Gerais, no longo prazo 2004 – 2025. Revista Brasileira de Energia, Sociedade Brasileira de Planejamento Energético, v. 13, n. 1. Disponível da www.sbpe.org.br/socios/download.php?id=204. Acessado em 11/05/2010.
ORTEGA FILHO, S. O potencial da agroindústria canavieira do Brasil. Serrana: PHB Industrial S.A. 2003, 9p. Disponível da http://www.fcf.usp.br/Departamentos/FBT/HP_Professores/Penna/EstudoDirigido/Agroindustria_Canavieira.pdf. Acessado em 12/01/2010.
PROJETO GAIA. Estudo piloto do fogão a álcool clean cook. Disponível da http://www.projetogaia.org/index.php?id=7. Acessado em 10/05/2010.
ROSA, V. H. da S. Energia elétrica renovável em pequenas comunidades no Brasil: em busca de um modelo sustentável. Brasília: UNB, 2007. 440p. (Tese doutorado). Disponível da http://www.aneel.gov.br/biblioteca/trabalhos/trabalhos/Dissertacao_Victor_Hugo.pdf. Acessado em 11/03/2010.
SGANZERLA, E. Biodigestor: uma solução. Porto Alegre: Agropecuária, 1983. 99p.
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SOUZA, C. M. de; BRAGANÇA, M. da G. LIMA; SILVA, V. Z. da. Projeto casa de máquinas: como implantar uma unidade de processamento de cana de açúcar; fabricação de melado, rapadura e açúcar mascavo. Belo Horizonte: CEMIG/GTZ/EMATER-MG, 1998. 18p.
38. 16/6/2012 38 UTORES da Apresentação Roberto Precci Lopes
Juarez de Sousa e Silva
José Helvecio Martins
