Dissertação de Mestrado

Avaliação do ciclo de vida e pegada de carbono da reciclagem de CO2 em um sistema de produção de etanol de cana-de-açúcar

Autor(es)

Rodrigo Hartkoff Funes

Orientação

Sérgio Almeida Pacca

Título para o(s) Autor(es)

Mestre

Instituição

USP | Escola de Artes Ciências e Humanidades

Ano de Publicação

(2016)

Resumo

A captura e uso do dióxido de carbono é uma das formas de ajudar a frear as emissões de gases do efeito estufa (GEE) e destiná-lo a um fim útil. Um possível uso para o CO2 seria como fertilizante agrícola, uma vez que as plantas quando em maiores concentrações deste gás ceteris paribus apresentam um incremento de biomassa. Os biocombustíveis são opções que contribuem para a mitigação das mudanças climáticas em detrimento ao uso de combustíveis fósseis e entre os biocombustíveis a produção de etanol a partir de cana-de-açúcar se destaca devido a vantagens quanto à emissão de GEE e energia acumulada. Essas vantagens podem ser ainda maiores com o uso do CO2 proveniente de suas biorrefinarias na forma de insumo agrícola. O objetivo deste trabalho é avaliar esta nova técnica de uso de carbono por meio da metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e da pegada de carbono de produtos para encontrar suas contribuições no balanço de energia e carbono do sistema. Um modelo de dispersão de gases foi utilizado para saber se é possível manter a concentração de CO2 no campo dentro dos parâmetros necessários para o incremento de biomassa. A análise indica que um sistema adaptado de irrigação por gotejamento pode manter a concentração deste gás dentro do nível desejado quando a emissão fica em 22,5 g ha-1s-1, mas que uma mesma área não é autossuficiente para o fornecimento de CO2 para fase de crescimento dos colmos. Através da ACV e da pegada de carbono da cana-de-açúcar em um cenário onde o incremento de biomassa é médio em relação aos experimentos encontrados, a tecnologia reduz em 13,5% a demanda de energia e 11,8% as emissões de GEE por MJ de bioenergia produzida se comparada ao sistema tradicional. O balanço de energia para o sistema tradicional e com reciclagem de CO2 foi de 170 GJ/ha e 206 GJ/ha, enquanto o balanço de carbono foi de -13950 kgCO2eq/ha e -17019 kgCO2eq/ha, respectivamente. Considerando as possíveis variações de incremento de biomassa, para cada MJ produzido a emissão de GEE pode variar em 8,9% e o consumo de energia em 10,9%. Essa nova técnica de uso de carbono do ponto vista teórico pode ser aplicada em campo e implica em um aumento entre 13 a 30% do balanço de energia para um hectare de cana-de-açúcar, consequentemente uma menor quantidade de terra será necessária para atingir as metas energéticas estipuladas.

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