Construção de Metamodelos para Avaliação de Indicadores de Sustentabilidade dos sistemas agrícolas e de pecuária nos cenários de integração Cana-de-açúcar/Pecuária

• Processo: 22/14050-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2024
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Antonio Maria Francisco Luiz Jose Bonomi
• Beneficiário: Terezinha de Fátima Cardoso
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/11523-5 - Integração cana-de-açúcar/pecuária: modelagem e otimização, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Cana-de-açúcar Modelagem Otimização Pecuária
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cana-de-açúcar | Modelagem | otimização | Pecuária | Modelagem e Otimização

Resumo

Em decorrência da expansão da produção de etanol, questões conflitantes em relação ao uso da terra são levantadas, como a competição com culturas alimentares e os impactos em desmatamento. Muito se discute, também, sobre a capacidade de mitigação das emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE), devido à substituição do combustível fóssil por um biocombustível de primeira ou segunda geração. Sistemas de integração cana/pecuária poderiam viabilizar a expansão da produção de etanol de forma sustentável, minimizando os impactos negativos com o aumento da sustentabilidade, tanto do setor sucroenergético quanto da pecuária. Este projeto propõe construir metamodelos para avaliar os sistemas de integração cana/pecuária sob aspectos econômicos, ambientais e sociais.Este projeto de pesquisa para uma bolsa TT-5 propõe contribuir com a modelagem para a otimização proposta, construindo metamodelos a partir das simulações que avaliarão os impactos técnico-econômicos, ambientais e sociais dos sistemas de integração cana/pecuária, para identificar as configurações mais sustentáveis, alimentando o WP9 do Projeto Temático. Os metamodelos servirão para alimentar o modelo de otimização que será criado no WP10 do referido projeto, servindo de instrumento para guiar as novas políticas públicas voltadas para as cadeias produtivas da bioenergia e da agropecuária.A Biorrefinaria Vitual de Cana-de-açucar (BVC) é uma plataforma de simulação computacional que combina ferramentas de modelagem técnico-econômica, ambiental e social desenvolvida pelo Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR/CNPEM) - e permite avaliar a integração de novas tecnologias à cadeia produtiva de cana-de-açúcar e, eventualmente, outras biomassas. O modelo CanaSoft, desenvolvido a partir de planilhas eletrônicas, integra vários módulos de cálculo. A partir dos principais parâmetros que descrevem os sistemas de produção, o modelo calcula os custos de produção e fornece informações para avaliações sociais, assim como o inventário do ciclo de vida das culturas consideradas. Neste projeto a fase agrícola, que compreende a produção de cana-de-açúcar e outras culturas, tais como: soja, milho, amendoim, será simulada utilizando o modelo CanaSoft.As técnicas de metamodelagem foram desenvolvidas por meio de estatística, otimização matemática, ciência da computação e engenharia, com o objetivo de substituir simulações complexas e demoradas por modelos mais simples e eficientes. De maneira simplificada, a metamodelagem é composta pelas etapas de planejamento de experimentos, simulações, construção do metamodelo e validação do metamodelo.Serão elaborados, de forma semelhante, metamodelos para os sistemas ligados à pecuária, incluídos nos cenários de integração, empregando a mesma metodologia utilizada para a construção dos metamodelos agrícolas, possibilitando, no WP10, a realização da otimização dos sistemas integrados propostos.