Abordagem econômica e ambiental multicritério para avaliação da viabilidade da produção de biobutanol em uma biorrefinaria de cana-de-açúcar no Brasil

• Processo: 12/15192-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2013
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2017
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Antonio Maria Francisco Luiz Jose Bonomi
• Beneficiário: Lucas Gonçalves Pereira
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/20308-0 - Investigação das incertezas associadas à produção de butanol em biorrefinarias de cana-de-açúcar: desafios tecno-econômicos e de mercado, BE.EP.PD
• Assunto(s): Cana-de-açúcar Avaliação do ciclo de vida Sustentabilidade Biocombustíveis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Avaliação do Ciclo de Vida | Biobutanol | Biocombustível | cana-de-açúcar | Sustentabilidade | Avaliação do Ciclo de Vida

Resumo

Novas rotas baseadas nos princípios da química verde para biorrefinarias de cana-de-açúcar considerando o uso integral da biomassa tornam-se cada vez mais importantes para os objetivos estratégicos de expansão da produção de bioenergia no Brasil. Entre estes novos produtos destaca-se o biobutanol, pois assim como o butanol produzido por via petroquímica, tem seu uso já estabelecido como solvente em diversos processos químicos e apresenta potencial de uso como combustível líquido para transporte. Se comparado ao etanol, o butanol apresenta algumas vantagens como o conteúdo energético maior; pode substituir diretamente a gasolina; pode ser misturado com gasolina em proporções maiores do que as do etanol; ou pode ser utilizado como aditivo ao etanol. Tendo em vista suas características, seu potencial como produto químico e como biocombustível e a possibilidade de sua produção por rotas provenientes da biomassa, é importante avaliar a viabilidade econômica e ambiental de diferentes rotas para produção do biobutanol em uma biorrefinaria de cana-de-açúcar. Neste projeto serão avaliadas rotas alcoolquímica e sucroquímica para a produção de biobutanol a partir de cana-de-açúcar considerando-se diferentes arranjos para a integração deste processo nas biorrefinaras já existentes. Serão avaliados indicadores de viabilidade técnico-econômica e impactos ambientais calculados com a Avaliação do Ciclo de Vida. Usando essa mesma abordagem, serão aplicadas as metodologias de Pegada Ecológica e Avaliação Emergética a fim de se realizar uma avaliação multicritério do desempenho ambiental. Os resultados gerados neste projeto permitirão identificar os impactos econômicos e ambientais críticos de cada etapa do processo produtivo com relação às diferentes rotas de produção de biobutanol.

Publicações científicas

(8)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PEREIRA, LUCAS G.; DIAS, MARINA O. S.; JUNQUEIRA, TASSIA L.; PAVANELLO, LUCAS G.; CHAGAS, MATEUS F.; CAVALETT, OTAVIO; MACIEL FILHO, RUBENS; BONOMI, ANTONIO. Butanol production in a sugarcane biorefinery using ethanol as feedstock. Part II: Integration to a second generation sugarcane distillery. CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH & DESIGN, v. 92, n. 8, SI, p. 1452-1462, AUG 2014. (12/15192-0, 11/19396-6, 10/17139-3)

PEREIRA, L. G.; DIAS, M. O. S.; MARIANO, A. P.; MACIEL FILHO, R.; BONOMI, A.. Economic and environmental assessment of n-butanol production in an integrated first and second generation sugarcane biorefinery: Fermentative versus catalytic routes. APPLIED ENERGY, v. 160, p. 120-131, DEC 15 2015. (12/15192-0)

PEREIRA, LUCAS G.; DIAS, MARINA O. S.; MACLEAN, HEATHER L.; BONOMI, ANTONIO. Investigation of uncertainties associated with the production of n-butanol through ethanol catalysis in sugarcane biorefineries. Bioresource Technology, v. 190, p. 242-250, AUG 2015. (12/15192-0, 13/20308-0)

PEREIRA, LUCAS G.; DIAS, MARINA O. S.; JUNQUEIRA, TASSIA L.; PAVANELLO, LUCAS G.; CHAGAS, MATEUS F.; CAVALETT, OTAVIO; MACIEL FILHO, RUBENS; BONOMI, ANTONIO. Butanol production in a sugarcane biorefinery using ethanol as feedstock. Part II: Integration to a second generation sugarcane distillery. CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH & DESIGN, v. 92, n. 8, p. 11-pg., 2014-08-01. (11/19396-6, 12/15192-0, 10/17139-3)

PEREIRA, LUCAS G.; CHAGAS, MATEUS F.; DIAS, MARINA O. S.; CAVALETT, OTAVIO; BONOMI, ANTONIO. Life cycle assessment of butanol production in sugarcane biorefineries in Brazil. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 96, p. 12-pg., 2015-06-01. (11/19396-6, 12/15192-0, 10/17139-3)

DIAS, MARINA O. S.; PEREIRA, LUCAS G.; JUNQUEIRA, TASSIA L.; PAVANELLO, LUCAS G.; CHAGAS, MATEUS F.; CAVALETT, OTAVIO; MACIEL FILHO, RUBENS; BONOMI, ANTONIO. Butanol production in a sugarcane biorefinery using ethanol as feedstock. Part I: Integration to a first generation sugarcane distillery. CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH & DESIGN, v. 92, n. 8, SI, p. 1441-1451, AUG 2014. (12/15192-0, 11/19396-6, 10/17139-3)

PEREIRA, LUCAS G.; CHAGAS, MATEUS F.; DIAS, MARINA O. S.; CAVALETT, OTAVIO; BONOMI, ANTONIO. Life cycle assessment of butanol production in sugarcane biorefineries in Brazil. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 96, n. SI, p. 557-568, JUN 1 2015. (12/15192-0, 11/19396-6, 10/17139-3)

DIAS, MARINA O. S.; PEREIRA, LUCAS G.; JUNQUEIRA, TASSIA L.; PAVANELLO, LUCAS G.; CHAGAS, MATEUS F.; CAVALETT, OTAVIO; MACIEL FILHO, RUBENS; BONOMI, ANTONIO. Butanol production in a sugarcane biorefinery using ethanol as feedstock. Part I: Integration to a first generation sugarcane distillery. CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH & DESIGN, v. 92, n. 8, p. 11-pg., 2014-08-01. (11/19396-6, 12/15192-0, 10/17139-3)