MAPEAMENTO
TIPOS BIOMASSA
BRASIL BIOMASSA
CONSULTORIA ESPECIALIZADA NO MAPEAMENTO BIOMASSA DA CANA-DE-AÇÚCAR. Este relatório analítico do mercado de produção e de disponibilidade da biomassa da colheita e do processamento (usinas de etanol e destilarias) da cana-de-açúcar e adicionalmente as gramíneas (capim elefante, braquiária e do sorgo) em nível nacional, regional, estadual e por microrregiões com dados da localização, do quantitativo de biomassa, e uso comercial, do comprometimento e uso comercial, do tipo de biomassa da cana-de-açúcar.
Abordagem metodológica. Neste item é apresentada a abordagem geral do estudo, a área de abrangência e a metodologia utilizada na realização deste trabalho.
Avaliamos os produtores de cana-de-açúcar e as usinas de etanol e açúcar, incluindo-se as destilarias e outras empresas que atuam com a matéria-prima da cana-de-açúcar.
Para atender ao escopo dos trabalhos:
i) Realizamos um amplo estudo da produção e da disponibilidade de biomassa da cadeia dos produtores da cana-de-açúcar e as usinas de etanol e açúcar em nível nacional, por regiões e por estados.
ii) Players produtores do setor sucroenergético e do gerenciamento da cadeia de suprimento de biomassa.
iii) Analise o estoque de biomassa da cana-de-açúcar que pode ser aproveitada para o desenvolvimento de projetos industriais sustentáveis e para empresas com interesse em descarbonização industrial.
Ressaltamos no relatório sobre o mercado de produção de biomassa da cana-de-açúcar:
Avaliação rigorosa da matéria-prima (palha e bagaço) da cana-de-açúcar (composição físico-química) que podem ser utilizados (passivo ambiental ou com baixo uso comercial) com um descritivo de mapeamento da potencialidade da biomassa da cana-de-açúcar para facilitar a estratégia da empresa na mudança da matriz energética por uma fonte energética zero carbono e limpa e renovável.
Neste relatório vamos avaliar: Explicações de ordem técnica os tipos de biomassa que podem ser utilizados pela geradora de energia da cana-de-açúcar e adicionalmente as gramíneas (capim elefante, braquiária e do sorgo) com dados do mercado de produção e o uso da biomassa considerando os recursos, concorrência de mercado, oferta e usos (consumo interno e energético), tipos de resíduos da colheita e do processamento da cana-de-açúcar.
Caracterização dos recursos dendroenergéticos da biomassa da cana-de-açúcar envolvendo a composição química elementar e imediata, umidade, poder calorífico, composição básica de um combustível, elementos químicos, compostos voláteis, densidade aparente, teor de cinzas, teor de Carbono Fixo e produtividade energética.
Avaliação dos tipos de resíduos como a palha e o bagaço da cana-de-açúcar (produção nacional, oferta e demanda).
Fornecemos todo o conhecimento necessário em relatório de mapeamento e de avaliação dos tipos de matéria-prima da cana-de-açúcar e da disponibilidade e potencialidade.
Fazemos as seguintes avaliações sobre a disponibilidade da biomassa da cana-de-açúcar:
Cálculo do potencial energético e da energia equivalente. Conversão de calor em outras modalidades de energia e um comparativo energético.
Cálculo do potencial energético e da energia equivalente de cada tipo de biomassa da cana-de-açúcar.
A melhor alternativa para a substituição da matriz energética com o uso dos combustíveis fósseis por uma fonte renovável como a biomassa.
A bioeletricidade gerada a partir da bioenergia produzida em usinas combinadas de calor e energia (CHP), é uma solução que melhora a eficiência energética, a relação custo-benefício e garante um sistema energético mais flexível e integrado.
A Brasil Biomassa Trabalha com vários projetos greenfield para geração de energia com base dos resíduos do setor sucroenergético (palha da cana-de-açúcar).
CASE DE SUCESSO MAPEAMENTO DE BIOMASSA DA CANA-DE-AÇÚCAR PARA SUPRIMENTO E PROJETOS SUSTENTÁVEIS AO GRUPO GRANBIO BIOENERGIA SÃO PAULO. A Brasil Biomassa contratada pela Granbio Bioenergia para o desenvolvimento de um mapeamento do potencial e disponibilidade da biomassa da cana-de-açúcar para fins de geração de energia térmica no Estado de São Paulo.
Trabalhamos com checagem de campo para confirmação dos dados coletados junto a Secretaria de Estado da Agricultura sobre os plantios (área de colheita e os resíduos gerados desde a extração, potencial e disponibilidade e quantitativo que podem ser aproveitados com custos de matéria-prima e de transporte).
Os produtores industriais do processo do setor sucroenergético com dados sobre o potencial e a disponibilidade e quantitativo dos resíduos industriais e dados de produção e disponibilidade de biomassa em São Paulo.
Desenvolvemos estudos de aproveitamento da biomassa sucroenergética para os projetos de cogeração de energia e o potencial de disponibilidade de áreas para plantações de cana energia em São Paulo.
O trabalho desenvolvido pela Brasil Biomassa no mapeamento do potencial de biomassa da cana-de-açúcar e de áreas disponíveis para plantações da cana energia contemplou, portanto, um potencial de quase 3.500.000 ton. biomassa florestal e do processo industrial e de quase 3.680.000 toneladas de biomassa da cana-de-açúcar em São Paulo para o desenvolvimento de projetos industriais.
CASE DE SUCESSO MAPEAMENTO DE ÁREAS PARA PLANTAÇÕES CANA ENERGIA (SUPERCANA) E A IMPLANTAÇÃO DAS PLANTAS BIOPELLETS E BIOGÁS RIO DE JANEIRO GRUPO EBX GRUPO EIKE BATISTA. A Brasil Biomassa contratada pelo Grupo EBX Eike Batista para o desenvolvimento de um mapeamento de áreas plantações cana energia e no desenvolvimento de uma planta industrial híbrida para a produção de biopellets e de biogás a ser instalada no Porto de Açu no Rio de Janeiro. Foi realizador um diagnóstico da base produtora de cana de açúcar em torno do Superporto do Açu está localizado no município de São João da Barra, norte do Estado do Rio de Janeiro, envolvendo os estados de Rio de Janeiro, Espírito Santo e Minas Gerais, tendo como objetivos específicos.
Um novo paradigma está surgindo para otimizar a produção de energia, fundamentado na produção de biomassa e nesta ultima década, vem sendo estudado por algumas instituições de pesquisa em melhoramento genético, a produção de híbridos da espécie Saccharum spp. direcionadas para a produção exclusiva de biomassa moderna, a cana-energia. A cana-energia poderá ser plantada em áreas de solo e clima piores do que aqueles reservados para a produção de alimentos, requerendo menor aplicação de fertilizantes e de defensivos, e devido ao maior número de colmos produzidos por essa planta proporcionar maior disponibilidade de mudas.
Cana energia 1 – com teor de açúcar ≤ 13% e fibra ≥ 18%.
Cana energia 2 – com teor de açúcar ≤ 9% e fibra ≥ 25%.
Desenvolvida para atender basicamente a produção de grandes quantidades de biomassa com dois propósitos: produção do etanol 2G e geração de bioeletricidade. Em razão do seu vigoroso e abundante sistema radicular fasciculado, eficiência no controle de erosão e recuperação de áreas degradadas, além disso, devido ao vigor das socas, permitirá maior número de cortes. A cana-energia colhida em ciclos anuais aumenta de produtividade nas socas dos próximos anos ou se mantém estável durante pelo menos 6 a 8 cortes. É possível prever 10, 12 ou até mais cortes através de cruzamentos entre S. Spontaneum e S. officinarum, devido ao grande vigor da soca desse tipo de planta.
Os dados mostram que a longevidade da lavoura da cana energia é bem maior, com necessidade de renovação a cada dez anos – contra cinco da cana comum – e chegando a 15 cortes em alguns casos. No caso do perfilhamento, enquanto as lavouras comuns apresentam cerca de dez colmos por metro – número presente em quase todas as variedades de cana-de-açúcar – a cana-energia possui quantidades quatro a cinco vezes maiores, com algumas variedades chegando a brotamentos ainda superiores. Tais características têm impacto direto no custo de produção e tornam mais competitivos os projetos que venham a utilizá-la como matéria-prima. As novas variedades da cana-energia já chegam às usinas com produtividade quase três vezes superior à média verificada nos canaviais nacionais.
Utilizando a mesma área plantada, a cana-energia oferece uma produção de etanol 232% maior, além de um impressionante aumento de 1.200% na produção de energia elétrica. Algumas simulações apresentadas mostram que se toda área de cana usada para etanol (5,1 milhões de hectares) fosse substituída por cana-energia, a moagem saltaria 164%, de 360 milhões de toneladas para mais de 951 milhões.
O incremento na produção de bagaço seria ainda maior, 450%, gerando uma sobra de bagaço que passaria de 29,5 milhões de toneladas para 384,7 milhões. O elevado potencial de ganho genético. Quanto ao ganho genético, é duas vezes superior ao da cana-de-açúcar, chegando a 3% ao ano. Com uma produtividade superior a 300 t/ha para a cana-energia em um período de 15 anos.
O potencial elevado de ganho genético está ligado ao fato de o melhoramento da cana-energia estar no começo de seu ciclo, à eficiência de conversão energética da cultura e à grande diversidade genética das variedades selvagens de cana utilizadas no processo. Na cana-energia, como a diversidade dos pais é muito grande, o potencial de produção é enorme, fazendo com que o ganho genético seja alto. A nova variedade pode recuperar a decepcionante evolução da cana-de-açúcar nas últimas décadas. Números levantados pela Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura mostram que de 1961 a 2011, a planta obteve aumento de apenas 40% na produtividade.
Desenvolvimento de um mapa de suprimento e fornecimento de matéria-prima da cana de açúcar como alternativa adicional de suprimento da planta. Quantificamos a área de produção de cana de açúcar e o potencial residual de palha e bagaço de cana. Quantificamos de áreas disponíveis para as plantações de cana energia.
MAPEAMENTO ESTADO DO RIO DE JANEIRO. DISPONIBILIDADE:
ÁREA DISPONÍVEL PARA PLANTAÇÃO CANA ENERGIA 101.342 HECTARES
POTENCIAL TOTAL CANA ENERGIA 5.115.931 TONELADAS
QUANTITATIVO RESIDUOS BIOMASSA (28%) 2.432.460 TONELADAS
A área de estudo teve como ponto de partida o centro do município de município de São João da Barra, norte do Estado do Rio de Janeiro. A área abrangeu um raio de 100 á 300 km envolvendo os Estados do Rio de Janeiro, Espírito Santo e Minas Gerais.
Este estudo técnico mapeou as unidades de produção e de fornecimento de cana-de-açúcar nos estados do Rio de Janeiro, Espírito Santo e Minas Gerais. .
Neste estudo estavam relacionados aos procedimentos e de normas técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto para localização de áreas disponíveis para plantações de cana energia.
Todas as atividades visavam o desenvolvimento do mapa de biomassa residual de cana para a implantação de uma unidade industrial de biopellets. Para tanto, foram adquiridas imagens do satélite Landsat com datas recentes e que possuíssem aspectos técnicos aceitáveis. Ainda, utilizou-se uma imagem do satélite SPOT para os três estados visando um melhor detalhamento dos alvos.
A Brasil Biomassa já desenvolveu com sucesso projetos e estudos de viabilidade no aproveitamento e o uso da cana energia para o processamento de biopellets.
Estamos implantando para a IKOS Internacional do Grupo Eike Batista uma unidade industrial de pellets da cana energia com a produção anual de 1.600.000 mt/ano onde a instalação compõem uma unidade de armazenamento de matéria-prima e duas instalações industriais (primeira de moagem e secagem industrial e uma segunda para o processo de peletização e resfriamento de biopellets).
A unidade comportava dois sistema de geração de energia térmica (três fornalhas e três secadores industriais) e um sistema de produção de biogás, três linhas especiais para o processamento, moagem e trituração industrial (com cinco moinho martelos em cada linha) para alcançar uma granulometria para o processo de peletização (seis peletizadoras industriais) ao sistema de resfriamento industrial (seis resfriadores contrafluxo) sendo transportados para o silo de armazenamento de matéria-prima pronta.
A planta industrial de biopellets deve operar ininterruptamente, requerendo um contínuo abastecimento de biomassa para a geração de energia térmica e de biomassa energética para o processo industrial. A unidade vai operar 8.760 horas/ano para produção de pellets. O processo de produção do pellets da cana energia envolverá a extração, colheita e transporte para a preparação da fibra (colheita para picagem industrial) da cana energia. A matéria-prima utilizada no processo industrial é de origem da cana energia modificada geneticamente (maior volume de biomassa com os colmos da cana). Para a colheita da cana energia será utilizado um equipamentos especial para o aproveitamento 100% da matéria-prima. Deverá passar por uma secagem natural e depois será enviada para a unidade de preparação da matéria-prima (picagem industrial) visando a redução da matéria-prima em partículas menores com uma granulometria especial para o processo.
A planta industrial de biopellets e de biogás da cana energia vai operar ininterruptamente, requerendo um contínuo abastecimento de biomassa para a geração de energia térmica (resíduos descartados) e de cana energia para o processo industrial. Por isso, a biomassa residual (para geração de energia térmica) serão estocados em grandes pilhas no pátio de estoque refrigerado (para uso contínuo em queima industrial – fornalha) e a cana energia em refinação ficará no pátio de matéria-prima. A Brasil Biomassa desenvolveu um protótipo industrial de biopellets com a cana energia
Atuamos na engenharia conceitual do projeto com um completo estudo de viabilidade financeira, calculando a taxa de retorno e o payback do empreendimento.
Além de todas as estimativas de CAPEX e OPEX, no projeto básico também são contemplados os balanços de massa, balanços de vapor e balanços hídricos, a relação dos equipamentos e construções necessárias, o layout da indústria, os levantamentos de cargas e de sistemas elétricos e o cronograma de engenharia.
Desenvolvemos os estudos técnicos atendendo a todos os requisitos técnicos, pronto para dar entrada em todos os pedidos de licenças ambientais e demais licenças necessárias para o empreendimento.
Veja quais as aplicações da nossa engenharia conceitual no projeto de biopellets e biogás:
Estudos de viabilidade financeira e técnica para implantação da planta industrial de biopellets.
Elaboração de plano diretor da planta industrial
Projetos de Biogás para Cogeração de energia com o substrato da cana energia. Fizemos uma análise e planejamento estratégico da produção de biogás para a produção de energia térmica e industrial.
Estudos básicos para a implantação da planta industrial híbrida utilizando a biomassa da cana energia.
Avaliação técnica de equipamentos e o dimensionamento da tecnologia de produção de biopellets e biogás.
Trabalhamos com uma grande empresa de engenharia para o detalhamento da planta industrial.
A engenharia de detalhamento elaborou um projeto detalhado e completos contendo todos os cálculos, dimensionamentos, lista de materiais, balanços e fluxogramas, já prontos para a execução.
Trabalho nos desenhos detalhados de montagem em 3D e acompanhamento a execução do padrão de qualidade.
O projeto detalhado que foi desenvolvido envolveu:
Todos os dimensionamentos, balanços e fluxogramas das duas plantas industriais.
Elaboração de layout geral e layouts da unidade de biopellets e de biogás.
Projetos de estruturas metálicas, desenhos de montagem e lista de materiais para o projeto.
Projetos de instalações de equipamentos da planta híbrida de biopellets e biogás.
Projeto civil, elétrico e de instrumentação - fluxogramas, guia civil e de cargas dos projetos.
Projeto ambiental de produção de biopellets da cana energia e do substrato para a produção de biogás.
Projetos de interligações das duas plantas e isométricos.
Acompanhamento e verificação da performance de produção de biopelets e biogás.
Este foi o maior projeto em desenvolvimento no Brasil envolvendo o mapeamento de áreas disponíveis para as plantações de cana energia nos Estados do Rio de Janeiro, Espírito Santos e Minas Gerais e o maior projeto mundial inovador de produção de biopellets e de biogás com a biomassa da cana energia.
O projeto encontra-se em fase de avaliação pelos diretores e investidores nacionais e internacionais para a implantação da maior planta mundial de produção de biopellets e biogás da cana energia.
CASE DE SUCESSO MAPEAMENTO DE BIOMASSA SETOR SUCROENERGÉTICO EM SÃO PAULO PARA OS PROJETOS ENERGÉTICOS DA COSAN BIOMASSA GRUPO RAIZEN. A Brasil Biomassa desenvolveu para a Cosan Biomassa do Grupo Raizen um mapeamento de produtores e do potencial de biomassa do setor sucroenergético no Estado de São Paulo. Trabalhamos com checagem de campo para confirmação dos dados coletados junto a Secretaria de Estado da Agricultura e do Abastecimento sobre os produtores da cana-de-açúcar (área de plantio e de colheita da cana-de-açúcar.
Estruturou um modelo de negócio sustentável e inovador para implantação da maior unidade industrial mundial de processamento de biopellets com o uso da biomassa da palha e do bagaço da cana-de-açúcar em pleno funcionamento na cidade de Jaú Estado de São Paulo (175.000 mt/ano de produção industrial) para a Cosan Biomassa (joint-venture Sumitomo Corporation) do Grupo Raizen visando capturar as oportunidades geradas pelo cenário nacional e internacional de demanda crescente no consumo de bio/pellets para geração de energia térmica industrial (queima de aviários e aquecimento de grãos no Brasil e queima industrial em termoelétricas no âmbito internacional).
Contratou a Brasil Biomassa para o a gestão segura no desenvolvimento da unidade industrial com o desenvolvimento preliminar de um mapeamento de fornecimento de matéria-prima. A utilização da biomassa da cana-de-açúcar na produção de biopellets é uma alternativa sustentável para agregar valor a biomassa e diminuir os impactos causados pelos resíduos da colheita (palha) e da produção industrial (bagaço).
Potencial de palha no campo ou em uso em enfardamento e o quantitativo que desenvolvemos no mapeamento foram aproveitados para a segurança do desenvolvimento da planta industrial.
Desenvolvemos um levantamento junto ao 100 usinas com dados sobre o potencial e a disponibilidade e quantitativo do bagaço e da palha da cana-de-açúcar com custos de matéria-prima e de transporte.
O presente trabalho contemplou, portanto, um potencial disponível de quase 4.800.000 toneladas de palha da cana-de-açúcar e de quase 2.780.000 toneladas de bagaço da cana-de-açúcar disponível no Estado de São Paulo (quarenta municípios). Para o desenvolvimento de projetos industriais sustentáveis da empresa no trabalho técnico intitulado de “Potencial de Biomassa Sucroenergética no Estado de São Paulo
