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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2011.tde-22032012-121655
Documento
Autor
Nome completo
Celso Junior Roseghini Lopes
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Yoshizaki, Hugo Tsugunobu Yoshida (Presidente)
Bonato, Daniela Bacchi Bartholomeu
Mendes, André Bergsten
Título em português
Comparando as emissões de gases de efeito estufa nas etapas da cadeia produtiva do etanol brasileiro.
Palavras-chave em português
Ciclo de vida do etanol
Emissões de gases de efeito estufa
Logística
Manejo agrícola
Metodologia RTFO
Resumo em português
Este trabalho utilizou a metodologia Renewable Transport Fuel Obligation (RTFO), desenvolvida pela Renewable Fuels Agency (RFA, 2008), para quantificar o volume de gases de efeito estufa emitido nas etapas do ciclo de vida do etanol: manejo agrícola da cana-de-açúcar, transporte da matéria-prima da lavoura até a usina, beneficiamento industrial, cogeração de energia elétrica e logística até uma base primária de armazenamento. O arcabouço metodológico foi aplicado em cinco diferentes regiões do Estado de São Paulo, o maior produtor brasileiro: Araçatuba, Assis, Ribeirão Preto, Jaú e Piracicaba. Ademais, objetivou-se examinar o impacto relativo que os seguintes tópicos têm nas emissões de gases de efeito estufa no ciclo de vida do etanol: (1) localização da produção de cana-de-açúcar; (2) utilização de diferentes combustíveis na etapa do manejo agrícola da cana-de-açúcar; (3) extinção da prática de queimar o canavial na fase da pré-colheita; e (4) utilização de uma logística intermodal para distribuir o etanol até uma base primária de armazenamento. No cenário base, considerou-se a utilização de óleo diesel no manejo agrícola da cana-de-açúcar, a prática de queimar previamente o canavial na fase da pré-colheita e a logística rodoviária para transportar o etanol das regiões produtoras até uma base primária de armazenamento localizada no porto de Santos-SP. Já para a análise de sensibilidade dos parâmetros de emissões, os demais cenários contemplam as possíveis combinações entre o uso de biodiesel no manejo agrícola (B20 ou B100), extinção da queima do canavial na fase da pré-colheita e logística rodo-ferroviária. Constatou-se que, independentemente do cenário analisado, em média, a maior parcela das emissões de gases de efeito estufa no ciclo de vida do etanol foi proveniente do manejo agrícola da cana-de-açúcar. Devido às características intrínsecas ao solo e a gestão das operações, as emissões são diferentes entre as regiões (amplitude de 60 kg de CO2e/tonelada de etanol). Ademais, essa etapa representou 51% e 62%, quando foi considerado, respectivamente, a logística rodoviária e a intermodalidade rodo-ferroviária para transportar o produto até Santos-SP. A utilização da intermodalidade de transporte rodo-ferroviária para distribuição do etanol corroborou para a minimização de gases de efeito estufa. Considerando a média dos cenários analisados, essa redução chegou a 13% no ciclo de vida e a 74% apenas na etapa da logística. Por fim, observou-se que existe minimização no volume de gases lançados na atmosfera em decorrência da sinergia entre o consumo de biodiesel B100 no manejo agrícola da cana-de-açúcar, a extinção da prática da queima do canavial na fase da pré-colheita e a utilização de logística intermodal rodo-ferroviária para se transportar o produto até uma base de armazenamento em Santos-SP. Em média, o volume de gases de efeito estufa emitidos diminuíram em 43% no ciclo de vida do etanol.
Título em inglês
Comparing greenhouse gas emission along the steps of Brazilian ethanol supply chain.
Palavras-chave em inglês
Ethanol life cycle
Farm management
Greenhouse gas emissions
Logistics
Methodology RTFO
Resumo em inglês
This thesis adopts the Renewable Transport Fuel Obligation (RTFO) methodology, developed by the Renewable Fuels Agency (RFA, 2008), to quantify the volume of greenhouse gases that are emitted during the following stages of the ethanol life-cycle: 1) sugarcane farm management, 2) transportation of the raw material from the field to the mill, 3) industrial processing, 4) co-generation of electricity, and 5) logistics to the primary storage base. The methodology is applied over five different regions of the State of São Paulo, the largest ethanol producing State in Brazil: Araçatuba, Assis, Ribeirão Preto, Jaú e Piracicaba. Furthermore, this thesis aims to exam the following impacts related to the greenhouse gases emitted by the stages of ethanol life-cycle: (1) sugar production location; (2) usage of different fuels at the stage of sugarcane farm management; (3) extinction of the practice of burning the sugarcane field during the pre-harvest; and (4) utilization of intermodal logistics in order to transport the end-product to a primary storage base. In the base scenario, it is assumed 1) the utilization of diesel oil in the farm management of sugarcane, 2) the practice of previously burning the sugarcane field in the pre-harvest and 3) the road logistics to transport ethanol from the producing regions to a primary storage base located in the port of Santos-SP. To analyze the sensibility of emission parameters, other scenarios comprehend the possible combinations between the usage of biodiesel in farm management (B20ou B100), as well as the extinction of the practice of burning the sugarcane field in the pre-harvest and road-rail logistics. It was verified that, on average, regardless of the analyzed scenario, the largest portion of greenhouse gas emissions during the ethanol life cycle is concentrated at the sugarcane farm management stage. Due to the intrinsic characteristics of the soil and the required operations management, the emissions differ between regions (amplitude of 60 kg CO2e/ton of ethanol). Moreover, when both, road logistics and road-rail intermodality to transport the product to Santos-SP are considered, this stage represents 51% and 62%, respectively. The utilization of road-rail transportation intermodality to distribute ethanol contributes to the reduction of greenhouse gas emission. By considering the average of analyzed scenarios, this reduction achieves 13% during the life cycle and 74% only during the logistics stage. Finally, it was observed that there is a reduction on the volume of gases emitted into the atmosphere as a result of synergy among the use of biodiesel B100 in sugarcane farm management, the extinction of the practice of burning the sugarcane field in the pre-harvest and the utilization of intermodal logistic in order to transport the product to a primary storage base in Santos-SP. On average, the emitted volume of greenhouse gas decreases by 43% in the life cycle of ethanol.
 
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Data de Publicação
2012-04-09
 
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  • LOPES, C.J.R., and YOSHIZAKI, H. T. Y. Comparing relative GHG emissions in the bio-ethanol supply chain: a case study in Brazil. In 23rd Annual POMS Conference, Chicago EUA, 2012. Proceedings of the 23rd Annual POMS Conference.Chicago EUA : Production and Operations Management Society POMS, 2012. Abstract.
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