USP Network on Bioenergy Research

Campinas , 2009

Antonio Roque DechenGeneral Co-ordinator

ESALQIgor Polikarpov

Vice-Co-ordinatorIFSC

Main Campu

sEast

Campus

Lorena

Pirassununga

Piracicaba

ICBR

São Carlos

Ribeirão

Preto

INFRASTRUCTURE

7 Campi - 18 units (Faculties, Institutes and

Centers)

179 Researchers

ICBR – International Center

For Bioenergy Research

Mission stimulate and articulate the research on bioenergy

between the University and the private sector promote the advance of state of the art research on

bioenergy in Brazil and establishing international collaborations through the ICBR

tranfer of technology on bioenergy to low latitude countries in Latin America, Africa and Asia through the ICBR

stimulate the formation of new scientists on bioenergy research in Brazil and from other countries through the ICBR

ObjectivesDevelopment of scientific and technological

research;Establishment of Environmental and

economical zones;Logistics of the biofuel supply; Quality certification and standardization of

biofuels, and electricity cogeneration.

Areas of Research

Improvement of Biomass production for Bioenergy; Development of new process for biofuel production; Certification of quality for biofuels production; Innovation on biofuels use on engines (cars, jets,

ships, etc); Development of research on Biorefinary and

Alcoholchemistry; Studies on social, economic and environmental

impacts on bioenergy production from biomass.

Sources of FundingGovernment of the State of São PauloUniversity of São Paulo FAPESP (Research

Council of the State of São Paulo) Ministry of Science and Tecnology BNDES

and FINEP Private Sector (National and International)

International Partners (NSF, EU, JICA, UN, World Bank, etc)

We are

hereICBR

Location of the ICBR

Core-facilities: Biomass – São Paulo

Center for Systems Biology and Sintetic Biology

Piracicaba

Ribeirão Preto

São Carlos

USP-LeseLorena

Pirassununga

Core-facilities: Biomass - Piracicaba

Planta- Piloto Hidrólise e Fermentação

Planta-PilotoBiodiesel

Biopolímeros Biorefinaria

Fermentação

Laboratório Operacional e

Certificação

Biomassa

Pós-graduação

Processos

Biocombustíveis

SustentabilidadePropriedade intelectual e

regulamentação

Core-facilities: Biomass - Piracicaba

BIOCEMA

Functional

Genomics

ProteomicsMetabolomics

Plant Breeding

Core-facilities: Processing

Planta Piloto da Desenvolvimento de ProcessosTecnológicos para Produção de

Energias Renováveis

Etanol a partir do caldo da cana de açúcar

Bioetanol a partirde bagaço/biomassa

Análise e pré-tratamento da biomassa

Alcoolquímica/Produção de H2, ácidos e outros

compostos químicos

Produção de coquetéis

enzimáticos avançados

Processos industriais e

scale-up

Impactos sociais, econômicos e ambientais póloTErRA

Hidrólise, fermentação e

destilação

Biodiesel, H2 e comp. químicosà partir de resíduos

Fungos e enzimasa partir da biomassa

Microalgas, fotobioreatores e

biodiesel

Energia eólica, fotovoltáica,

hidroelétrica, etc

Estudos ambientais e uso racional de energia

Transferência de tecnologia e setor produtivo

Core-facilities: Biorefinaries• ethanol and biomass residues as

raw materials;• saccharification and fermentation

processes;• Polymers, fibers, resines,

pesticides etc

Core-facilities: Engines• Emissions

• Dinamometry

• Durability

Core-facilities: social and environmenal impacts and land use

1. Public policies for land use and landscape change,2. Risk analysis of alternative land use,3. GHG4. Product and production chain sustainability5. Social and environmental certification for products6. nad processes; 7. Market analyses (domestic and external);8. Impact evaluations.

Core-facilities: Impactos sócio-econômicos, ambientais, e uso da terra

1. uso do solo sob o ponto de vista das políticaspúblicas, econômicas e sociais,

2. análise de risco e retorno das alternativas de uso daterra

3. gases de efeito estufa (GEE)4. sustentabilidade dos produtos e da cadeia produtiva5. certificação social e ambiental dos produtos e

processos;6. análise do mercado interno e externo;7. avaliação de impactos e das inovações tecnológicas.

Cursos de graduação

1. Nova área de concentração em Agroenergia para curso de Agronomia da ESALQ;

2. Engenharia da Energia com ênfase em Desenvolvimento Sustentável – Campus São Carlos;

3. Biotecnologia – Campus Ribeirão Preto;4. Tecnologia de Produtos e Equipamentos de

Saúde – Campus Ribeirão Preto;5. Tecnologia para Fontes Renováveis de Energia

– Campus Ribeirão Preto.

Cursos de pós-graduação

1. curso de Pós-graduação integrado da USP que desenvolverá atividades no nível de Pós-graduação através de vários programas da USP;

2. Engenharia de Energia com áreas de concentração em Biomassa e Bioenergia, Energias Renováveis, Tecnologia aplicada, Sustentabilidade.

Energia EducaçãoÁgua DemocraciaAlimentos PopulaçãoMeio ambiente DoençasPobreza Terrorismo & guerra

AGRICULTURA

Fonte: Alan MacDiarmid, em São Carlos, SP, abril de 2005

Os dez maiores problemas para a humanidade nos próximos 50 anos

NUTRIÇÃO MINERAL DE PLANTAS

1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008

Produção de grãos (milhões t) Consumo de Fertilizantes (milhões t) Área Plantada com Grãos (milhões ha)

ÁREA PLANTADA, PRODUÇÃO DE GRÃOS E CONSUMO DE FERTILIZANTES

68

146

9

22

35

47

78,481,1 82,4

100

123,2 112,5117,0

21,022,8

19,116

14,7

12,211,9

38,536,6 36,9 38

43,947,6 47,6

Fonte: IBGE/Anda

Fertillizantes

+ 140%

Área Plantada +32%

Produção+ 113%

PONTOS FORTES DO AGRONEGÓCIO BRASILEIRO

1) Disponibilidade de terras2) Clima favorável3) Tecnologia para agricultura tropical 4) Recursos humanos qualificados5) Capacidade de gestão6) Potencial de bioenergia7) Competitividade – custos de produção e

qualidade

Por quebiocombustíveis?

Ganhos ambientais• Seqüestro de carbono • Menor nível de emissão no consumo• Aquecimento global

Renovabilidade• Ciclo curto de produção• Processo controlado pelo Homem

Aspectos econômicos• Novo componente de demanda• Impactos na balança comercial

Aspectos sociais• Geração de postos de trabalho• Desconcentração da renda

Aspectos políticos• Democracia

1.578 mil t

747 mil t

3.117 mil t

5.789 mil t

533 mil t

846 mil t

1.451 mil t

1.045 mil t

727 mil t 3.036

mil t

Produção e Importação de fertilizantes no Brasil(Participação da produção nacional e da importações na oferta total)

68%

35%32%

65%

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1983 2006

Total NPK (%)

1.578 mil t

747 mil t

3.117 mil t

5.789 mil t

96%

37%

4%

63%

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1983 2006

Nitrogênio (%)

533 mil t

20 mil t

846 mil t

1.451 mil t

100%

59%

0%

41%

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1983 2006

1.045 mil t

1.847 mil t

1.303mil t

Fósforo (%)

0%12%

100%88%

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1983 2006

Potássio (%)727 mil t

424 mil t

3.036mil t

Produção Importação

Fonte: MB Associados

Tecnologias• Os avanços da biotecnologia estão

transformando os mercados e ampliando as oportunidades na agricultura e na bioindústria.

• A nanotecnologia pode contribuir para o desenvolvimento de novas ferramentas para a biotecnologia.

Rodrigues, 2007

• A segurança alimentar foi estratégica• Na Europa, Programa de Erradicação da

Fome: 34% do PIB• Agricultura respondeu ao desafio

Rodrigues, 2007

No Século XX:

Brasil: uma potência agrícola

?• Legislação Adequada

• Interação Público x Privado

• Pesquisa focadas em Demanda Reais

• Redes de Pesquisas

• Recursos Financeiros

• Mudanças de Postura

SIM…..SE TIVERMOS

Brasil: uma potência agrícola

AÇÕES EFETIVAS PARA O DESENVOLVIMENTOS DE

PRODUTOS DE ALTO VALOR AGREGADO, NAS COMODITES

JÁ PRODUZIDAS COM EFICIÊNCIA

SIM…..SE TIVERMOS

Brasil: uma potência agrícola

• Sustentabilidade• Qualidade• Biodiversidade• Segurança alimentar• Mudanças Climáticas

?• Legislação Adequada

• Interação Público x Privado• Pesquisa focadas em Demanda Reais

• Redes de Pesquisas• Recursos Financeiros• Mudanças de Postura

AÇÕES EFETIVAS PARA O DESENVOLVIMENTOS DE

PRODUTOS DE ALTO VALOR AGREGADO, NAS COMODITES

JÁ PRODUZIDAS COM EFICIÊNCIA

SIM…..SE TIVERMOS

(CARVALHO L. C., 2008)