Impactos ambientais da produção de biodiesel de soja

1. Impactos ambientais da produção de biodiesel de soja Otávio Cavalett e Enrique Ortega Laboratório de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada

2. Produção de biodiesel • A produção de biocombustíveis tem se tornado um tópico importante na discussão mundial em recursos energéticos. • O biodiesel de soja ocupa um papel central na discussão sobre biocombustíveis no Brasil. • É apresentado como uma opção adequada para substituir uma parte da demanda de petróleo.

3. Avaliação do impacto ambiental • Com uma visão mais criteriosa de todas as etapas do ciclo de vida da soja os benefícios não parecem ser tão claros. • Necessita de uma grande quantidade de materiais e energia fóssil nas etapas agrícola, industrial e de transporte. • Os benefícios econômicos, sociais e ambientais da produção vão depender da escala e do modo de produção adotados.

4. Objetivo Calcular e discutir indicadores quantitativos do desempenho ambiental, social e econômico de cada etapa da cadeia de produção de biodiesel de soja.

5. Metodologias usadas • Análise de Energia Incorporada • Energia comercial usada(Slesser, 1974 Herendeen, 1998) • Análise de Intensidade de Materiais • Massa indireta degradada no processo(“Ecological back-pack” Hinterberger and Schiller, 1998) • Análise Emergética • Contribuições diretas e indiretas em energia solar equivalente(Odum, 1983; 1996)

6. Análise de energia incorporada Fluxos de Entrada Petróleo equivalente (kg petróleo/kg input) Demanda Global de petróleo 41860000 J/kg petróleo 3,18 kg CO2/kg petróleo Demanda Global de energia (J/kg produto) Emissões globais de CO2 (kg CO2/kg produto) X = X = =

7. Fluxos de Entrada Análise de intensidade de materiais X X X X MIF biótico (kg biótico/kg input) MIF água (kg água/kg input) MIF ar (kg ar/kg input) MIF abiótico (kg abiótico/kg input) = = = = IF biótico (kg biótico/kg prod.) IF abiótico (kg abiótico/kg prod.) IF água (kg água/kg prod.) IF ar (kg ar/kg prod.)

8. Fluxos de Entrada Análise de emergia Transformidade ou Emergia específica (SeJ/unidade input) X Emergia Total (seJ/kg ou J de produto) =

9. Cadeia do biodiesel de soja • Farelo de soja exportado • Óleo de soja refinado • Biodiesel

10. Diagrama sistêmico Figura 2: Diagrama sistêmico resumido da cadeia de produção do biodiesel de soja

11. Contabilizar entradas e saídas • Entrada • Combustível • Água • Aço • Eletricidade • Fertilizante • Pesticidas • Trabalho • Serviços • ….. • Saída • Produto principal • Co-produtos • CO2 • Efluentes industriais • Solo • Resíduos • …..

12. Requer: 4,6 kg material abiótico 6,1 ton de água 0,14 kg fertilizante 3,5 m2 superfície cultivada 0,07 kg petróleo equivalente Libera: 238 g CO2 6,0 kg solo Produzir 1 kg de soja: Energia Output/Input = 7,24 Emergia Tr = 1,01E+05 seJ/J EYR = 1,80 %R = 35,6%

13. Requer: 7,3 kg material abiótico 8,9 ton de água 0,21 kg fertilizante 5,22 m2 superfície cultivada 0,27 kg petróleo equivalente Libera: 864 g CO2 8,9 kg solo 1,26 kg efluentes Produzir 1 litro de biodiesel: Energia Output/Input = 2,48 Emergia Tr = 3,9E+05 seJ/J EYR = 1,62 %R = 30,7%

14. Relação de energia = 2,48 Figura 3: Comparação da produção de biodiesel de soja com o uso de combustíveis fosseis no processo (a) e sem o uso de combustíveis fosseis no processo (b).

15. Ciclo de vida do biodiesel

16. Importância da emergia

17. B2:777 milhões litros B5:1,94 bilhões litros Cenário futuro Lei 11097 de 14 jan 2005 • +1,1 milhões de ha de soja • +7 bilhões de m3 de água • +160 milhões de kg de NKP • +3,2 milhões de kg de agrotóxicos • -1,4 milhões de toneladas de CO2 • +2,8 milhões de ha de soja • +17,4 bilhões de m3 de água • +400 milhões de kg de NPK • +8,1 milhões de kg de agrotóxicos • -3,5 milhões de toneladas de CO2

18. Aspectos econômicos • O Diesel é vendido no Brasil a 0,87 USD/l. • Cerca de 70% desta valor são custos de transporte, margem de lucro e impostos, restando 0,26 USD/l que é o custo de produção do diesel. • O custo de produção do biodiesel foi de 0,45 USD/l. • Custo 73% maior que o diesel.

19. Diagrama sistêmico ampliado do biodiesel Figura 4: Diagrama sistêmico da produção de biodiesel de soja.

20. Estimativa da capacidade de suporte Pode ser expressa como área necessária para sustentar uma atividade econômica somente com base em recursos renováveis. Este valor pode ser obtido: Total de recursos não renováveis Densidade de potencia emergética de uma floresta da região onde o sistema está localizado SANPP =

21. Área para absorver o impacto 2,5 ha de floresta para cada 1 ha de soja para biodiesel. Figura 5: Esquema do modelo convencional de monocultura agrícola no Cerrado (a) e do modelo de produção de soja para biodiesel considerando uma área de suporte para absorver os impactos ambientais devido ao uso de recursos não renováveis no processo (b).

22. Alternativas mais sustentáveis • Os indicadores da cadeia de produção e processamento do biodiesel de soja convencional apresentados indicam que: • Não é sustentável • Produz grandes impactos ambientais • A soja pode ser produzida em sistemas alternativos mais sustentáveis de forma a reduzir estes impactos negativos no meio ambiente e na sociedade.

23. Sistema Cooperbio Figura 6: Diagrama sistêmico do sistema proposto pela Cooperbio.

24. Mais sustentável Menor impacto ambiental Maior rendimento líquido de emergia Indicadores emergéticos

25. Conclusões 1/4 • Os métodos de avaliação foram eficientes para descrever o desempenho econômico, social e principalmente ambiental da cadeia de produção do biodiesel de soja. • Os resultados mostram que a produção de biodiesel de soja convencional é uma alternativa pouco viável levando-se em consideração os resultados obtidos nas avaliações econômicas, de materiais, energéticas, emergéticas e de emissões de CO2.

26. Conclusões 2/4 • A fração da emergia renovável no biodiesel é baixa. • A diminuição das emissões de CO2 com o emprego das misturas B2 e B5 são inexpressivas quando comparadas com as queimadas. • Se uma fração do biodiesel produzido é usada para realimentar o processo, os impactos aumentam em mais de 68%. • O uso de biodiesel irá competir com a produção de alimentos e ampliará a demanda de terra e água.

27. Conclusões 3/4 • O biodiesel pode ser uma opção para um futuro de diminuição na disponibilidade de combustíveis fosseis. • A futura viabilidade do biodiesel está ligada a integração da produção de biocombustíveis com a produção diversificada de alimentos, tirando-se proveito dos co-produtos e aumentando-se a reciclagem interna de materiais e energia.

28. Conclusões 4/4 • A avaliação de um sistema alternativo mais sustentável mostra a possibilidade de se produzir agroenergia baseado em uma lógica mais racional e sustentável. • Permite a descentralização da produção, a inserção e autonomia do agricultor familiar, a implantação de práticas agroecológicas e a redução de deslocamentos entre as áreas produtoras e centros consumidores.

29. Obrigado! otavio@fea.unicamp.br www.unicamp.br/fea/ortega