In: Reunião Anual da SBPC 2008, 60. Mesa-Redonda: BIOCOMBUSTÍVEIS: Novidades e Inovações.

Campinas, SP, 18 Julho 2008

VISÃO ESTRATÉGICA DO USO DE MATÉRIAS-PRIMAS PARA

BIOENERGIA E AÇÕES DE PD&I

Frederico O M Durães e equipeChefe Geral Embrapa Agroenergia

http://www.cnpae.embrapa.br

Figura 1. Classificação geral das fontes de energia conhecidas.

(Fontes Primárias)

(Fontes Secundárias)

Resíduos orgânicos BiogásTurfa

Xisto

Carvão

Gás Natural

Petróleo

FONTES RENOVÁVEIS FONTES NÃO RENOVÁVEIS

dos Oceanos Eólica Hidráulica

Geotérmica Gravitacional Solar Nuclear

Biomassa

Madeira, Carvão vegetal

Gorduras animais (indireto)

Sacarídeos

Amiláceos

Ligno-celulósicos

BiodieselÓleos vegetais

Florestas Energéticas

Etanol

Co-produtos

Agroenergia: Focos e Oportunidades

Arranjos Tecnológicos e Produtivos em Agroenergia: Saltos de Competitividade e Produção de Matérias-Primas

• Arranjos:- Institucionais

- Técnico-científicos

- Produtivos

==> Encadeamento da produção de energia <==

Agroenergia: Focos de PD&I e TT

Matérias-primasProdutos agrícolasProdutos florestaisResíduosDejetos

Processos

Reação químicaHidróliseFermentaçãoPiróliseGaseificaçãoDigestão anaeróbicaCombustão

Formas de energia

BiocombustíveisEletricidadeCalor

Arranjos Produtivos

Tecnologias

PROÁLCOOL (1975)

BIODIESEL (2005)

1

4

32

5?

Metas

CompetênciasTécnico-científicas

Reduzir Custos de Produção

Fortalecer Redes de Competências em PD&I

Duplicar Produção EtOH

Programa Nacional de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação em Etanol

Cultivares Modificadas

Rota Tecnológica

Metas-foco PNP Etanol (2008-2012)

P&DI cana-de-açúcar: ("pontos técnicos para fins de Parceria Estratégica )

1. BAG-cana : variabilidade RG-acessos/procedências, manutenção, caracterização de germoplasma,cultivares adaptadas às regiões tradicionais e de e xpansão

2. Arranjos e Sistemas Produtivos Sustentáveis para Eficiência Agrícola e Industrial de Cana-de-aç úcar e Etanol

3. Estudos de Melhoramento Genético e Desenvolvimen to de OGMs para Tolerância e Resistência a Estresses Bióticos (Telchin licus , ex-Castnia licus ) e Abióticos (tolerância a seca)

4. FBN-Fixação Biológica de Nitrogênio e Eficiência de Inoculação

5. Zoneamento Agro-econômico e Ecológico da Cana-de -Açúcar no Brasil

6. Rotas tecnológicas e gargalos/inovação para proc essos de produção de Et-LC

7. Biologia Energética (construção biológica de mat érias-primas, visando captação, armazenagem, conversão e uso ener gético)

�� Etanol de materiais lignocelulEtanol de materiais lignocelul óósicossicos

Plataforma de Agroenergia da EmbrapaPlataforma de Agroenergia da Embrapa

Gestão da Plataforma

Caracterização e seleção de biomassa lignocelulósica

Prospecção e seleção de microrganismos

Genética molecular de gramíneas e microrganismos

Processos de conversão

Fontes alternativas de biomassa e rotas tecnológicas para a produção sustentável de etanol de materiais li gnocelulósicos

Resultados Finalísticos(GERAL)

• Rota(s) tecnológica(s) definida(s), técnica e economicamente viável(is), para produção de etanol de materiais lignocelulósicos (processo(s) industrial(is) patenteável(is)).

• Matérias-primas com características melhoradas para produção de etanol lignocelulósico (proteção de cultivar – MAPA).

• Microrganismos selecionados e melhorados para produção de etanol lignocelulósico (segredo industrial; microrganismos GM patenteável(is)).

• Genes (seqüência, construção gênica e técnica de obtenção patenteável).

Plataforma de PD&I de ETANOL-LC

Clones de capim-elefante obtidos por cruzamento, selecionados para testes de adaptação em diversas regiões brasileiras.

Programa Biodiesel Brasil 10 Anos

soja soja soja

- Sojae outras espécies, com domínio tecnológico (girassol, mamona, algodão, amendoim, canola, ... )

- Gorduras animais(sebo, gorduras de suínos e aves)

- Extrativismo sustentável de espécies nativas(p.ex. palmáceas) para ingresso de novas matérias primas, não erosão genética e busca de variabilidade genética, domesticação e cultivares comerciais para novos sistemas produtivos sustentáveis

BiodieselOportunidades e Riscos - Necessidades

Gargalos Biodiesel

Disponibilidade de matéria prima

Resíduos e Co-produtos nas

Cadeias Produtivas

Desafios técnico-científicos

(agronômicos, industriais)

Mercados e Logística

Maquinaria e motores veiculares e estacionários

Investimentos e Gestão

Disponibilidade de insumos modernos para a agroenergia

BiodieselÁreas estratégicas para P&DI em Biodiesel

Desafios técnico-científicos

Novos fertilizantes e nutrientes para a

agroenergia

Valorização de co-produtos

Domínio da rota de produção etílica (etanol),

e processos conversão biodiesel

Desenvolvimento e produção de fontes de

óleos e gorduras(vegetal e animal)

Validação do uso em motores veiculares e

estacionários

Matérias-primas para Biodiesel• Soja • Mamona• Girassol• Algodão• Dendê (Elaeis guineensis e oleifera)

• Pinhão Manso (Jatropha curcas L. )

• Macaúba (Acrocomia spp)

• Amendoim• Canola• Babaçu (Orbignya phalerata)

• Buriti• Óleos residuais• Gordura animal (sebo )• Nabo forrageiro• Crambe• Sésamo• Inajá (Maximiliana maripa (Aublet) Drude

• Linhaça (semente)• Pequi • Tucumã (Astrocaryum spp)

• Resíduos industriais • Tungue

Em

uso

Em

ava

liaçã

o

Requerimentos para incorporação de matéria-prima ao sistema produtivo

Zoneamento Agrícola

Sistema de Produção

Materiais Certificados

Infra-estrutura de Produção de

Sementes

Mamona XX XX XX XX

Algodão X XXX X XX

Girassol X X X X

Soja XXX XXX XXX XXX

Dendê X X X X

Pinhão Manso - - - -

Oleaginosa

Parâmetro

Tab. 1. Coeficientes técnicos de matérias-primas ol eaginosas tradicionais.

Tab. 2. Coeficientes técnicos estimados de matérias-primas oleaginosas potenciais

PPPProcessamento

Lei 11.079/04

PalmPalm ááceas ceas OleOleííferasferas

ManejoGenética♂♀

Mercados: Gestão e Negócios, Fatores, Produtos, Logística

Legal: Normas

Técnico-científico: P&DI

P&DI em Palmáceas

GENÉTICA- BAG- Seleção material: precocidade, floração uniforme, resistência doenças/pragas- Produção e componentes de rendimento (grãos, óleo, resíduos)

MANEJO- Zoneamento e BPA (Adubação/Nutrição, Irrigação, ...)- Fitossanidade (controle de pragas e doenças)- Sazonalidade de florescimento- Colheita Mecânica

PROCESSAMENTO- Utilização da torta- Armazenamento de pós-colheita- Qualidade de óleo

SA

M

Coleção Base ou BAG “Universal ou BAG “BRS”

BAG-Palmácea

BAGCaracterizado

Fenotipagem

Genotipagem

Descritores Botânicos

Programa de Melhoramento

Novos Cultivares

RNC

CV-01

Identificação

de MaciçosSatélite / Campo

Identificar Variabilidade

Produtividade

Programa de Manejo

Sustentável

4 meses 1 ano 2 anos 10 anos

Co

nh

eci

me

nto

Pré-Melhoramento de Palmáceas,

exemplo, Macaúba (Acrocomia aculeata)

Tempo

Metas

9 meses

Programa de Melhoramento

Melhoramento Genético de Palmáceas,

exemplo, Macaúba (Acrocomia aculeata)

Tempo

Metas

Estabelecimento

de Coleção de

Germoplasma

Caracterização

Genotípica

Caracterização

Fenotípica

Teste de Progênie

Tecnologia de Alta Performance

Seleção Assistida por Marcadores

Banco Ativo

Germoplasma -

BAG

Descritores (Características*)

3 meses 5 anos

Co

nh

eci

me

nto

Características (*):

. Óleo

. Produtividade

. Porte

. Ausência de espinhos

- Outros (parâmetros fenotípicos)

10 anos

Cultivar BRS (Melhoramento Convencional) - RNCMicrossatelites

EST database

Sequências genômicas database

Cultivares

Biologia Avançada Jatropha curcas L.

Estudos de genômica funcional

Estabelecimento

de Coleção de

Germoplasma

Caracterização

Genotípica

Caracterização Fenotípica

Teste de

Progênie

Tecnologia de Alta

Performance

Seleção Assistida por Marcadores

Banco Ativo

Germoplasma -

BAG

Descritores (Características*)

Cultivar BRS (Melhoramento Convencional) - RNCMicrossatelites

EST database

Sequências genômicas database

Cultivares

3 meses 1 ano 3 anos 4 anos 7 anos

Co

nh

eci

me

nto

Características (*):. Látex. Óleo. Fator Toxicidez. Produtividade- Outros (parâmetros fenotípicos)

Programa de Melhoramento Genético de Jatropha curca s L.

Tempo

Metas

Laboratórios Temáticos de P&DI em Agroenergia:- Biologia Energética- Processamento

- Resíduos e Co-Produtos- Gestão do Conhecimento em Agroenergia

OBRIGADO