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Tendências, diretrizes e desafios governamentais em pesquisa, desenvolvimento e inovação no setor de energia para os próximos anos - PARTE 4
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Tendências, diretrizes e desafios governamentais em pesquisa, desenvolvimento e inovação no setor de energia para os próximos anos - PARTE 4

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Tendências, diretrizes e desafios governamentais em pesquisa, desenvolvimento e inovação no setor de energia para os próximos anos - PARTE 4 - Palestrante: Eng° Eduardo Soriano – Ministério da Ciência …

Tendências, diretrizes e desafios governamentais em pesquisa, desenvolvimento e inovação no setor de energia para os próximos anos - PARTE 4 - Palestrante: Eng° Eduardo Soriano – Ministério da Ciência Tecnologia e Inovação – MCTI / Brasil.


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  • 1. SUMARIO/SUMMARY1. A situação // The situation2. A Estratégia Nacional de CT&I e Pol’iticasIndustrial // ST&I National Strategy and IndustrialPolicy3. Caraterísticas do Setor de Energia BrasileiroEnergy Sector at Glance4. PD&I em Energia // Energy R&D
  • 2. MINISTÉRIO da CIÊNCIA TECNOLOGIA e INOVAÇAO Ministro CCTConselho Nacional Secretaria Executiva de CT&I SEPED SETEC SEPIN SECIS CNPq FINEP CNEN AEB Cons. Nac. de Financiadora de Comissão Agência Desenvolvimento Estudos e Nacional de Espacial Científico e Projetos Energia Nuclear Brasileira Tecnológicoagências de fomento INB, NUCLEP INPE CDTN, IEN, IPEN CGEE IRD, CRCN Centro de Gestão e Estudos Estratégicos 15 Unidades de Pesquisa e Institutos Tecnológicos
  • 3. MINISTÉRIO da CIÊNCIA TECNOLOGIA e INOVAÇAO Grandes Temas Científicos SEPED Mudanças climáticas Políticas e Programas de Meio ambiente BiodiversidadePesquisa e Desenvolvimento Biotecnologia Mar e Antartida etc. Inovação, Competitividade e SETEC Grandes Temas Tecnológicos Desenvolvimento Tecnológico Nanotecnologia Recursos e Energia Minerais Inovação Incubadoras Parques Tecnológicos Lei de CT&I Tecnologias de Informaçao e SEPIN Comunicação; Software; Política de Informática Microeletrônica SECIS Popularização da Ciência eCiência e Tecnologia para Programas p/ Inclusão Social Inclusão Social
  • 4. COORDENAÇÃO GERAL DE TECNOLOGIAS SETORIAIS Identificação, proposição e implementação de políticas públicas• Elaboração de Agendas Setoriais de PD&I • Formação de Redes de P,D&I• Representação do MCT em Fóruns, GT’s... • Promoção de Parcerias• Operação de Fundos Setoriais afins • Cooperação Internacional• Alavancamento de Fundos internacionais Áreas de Atuação Energia Recursos Minerais RENOVÁVEIS NÃO RENOVÁVEIS Biocombustíveis Geociências e Tecnologia Mineral Biomassa Carvão Mineral Rochas Ornamentais Hidrogênio Petróleo e Gás Gemas e Jóias Solar Agro minerais Eólica Nuclear Minerais estratégicos (terras raras + Si + etc) Hídrica & Oceânica Minerais Industriais ENERGIA ELÉTRICA Geração Tramissão Distribuição Operação Eficiência Energética Veículos Elétricos
  • 5. FORMULAÇÃO DE POLÍTICAS DE CT&I Política Estratégia Nacional deIndustrial Desenvolvimento Político Científico Tecnológico ePolítica de Estratégico InovaçãoEducação ENCTI 2011-2014 PolíticaEconômica Política Plano de Ciência OperacionalAmbiental Tecnologia e Inovação Físico PACTI 2011-2014 PolíticaEnergética MCTI
  • 6. ESTRUTURAÇÃO DA PD&I EM ENERGIA E RECURSOS MINERAIS PACTI 2011-20159.1 BIONERGIA E BIOCOMBUSTÍVEIS9.1.1 P,D&I EM BIODIESEL9.1.2 PD&I EM ETANOL9.1.3 PD&I EM AGROENERGIA9.1.4 PD&I EM PROCESSOS AVANÇADOS DE CONVERSÃO DE BIOMASSA E BIOREFINARIAS9.2 ENERGIAS RENOVÁVEIS E HIDROGÊNIO9.2.1 PD&I EM ENERGIA SOLAR9.2.2 PD&I EM ENERGIA EÓLICA9.2.3 PD&I EM HIDROELETRICIDADE E ENERGIAS OCEÂNICAS9.2.4 PD&I EM HIDROGÊNIO9.3 TRANSMISSÃO, DISTRIBUIÇÃO E USO FINAL DA ENERGIA9.3.1 PD&I EM TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA9.3.2 PD&I EM DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA9.3.3 PD&I EM PLANEJAMENTO E OPERAÇÃO DO SISTEMA ELÉTRICO9.3.4 PD&I EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA9.3.5 PD&I EM VEÍCULOS ELÉTRICOS E ACUMULADORES
  • 7. ESTRUTURAÇÃO DA PD&I EM ENERGIA E RECURSOS MINERAIS PACTI 2011-20159.4 PETRÓLEO, GÁS NATURAL E CARVÃO MINERAL9.4.1 PD&I EM EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL9.4.2 PD&I EM TRANSPORTE E REFINO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL9.4.3 PD&I EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO E GÁS PRÉ-SAL9.4.4 PD&I EM PRODUÇÃO E USO LIMPO DO CARVÃO MINERAL9.4.5 PD& I EM GERAÇÃO TERMELÉTRICA9.5 GEOLOGIA, MINERAÇÃO E TRANSFORMAÇÃO MINERAL9.5.1 PD&I EM GEOLOGIA E MINERAÇÃO9.5.2 PD&I EM TRANSFORMAÇÃO MINERAL9.5.3 PD&I EM MINERAIS ESTRATÉGICOS9.5.4 PD&I EM RECURSOS MINERAIS DO MAR9.5.5 PD&I EM CADEIAS PRODUTIVAS DE MINERAIS NÃO-METÁLICOS
  • 8. SINCRONISMO POLÍTICA CT&I X POLÍTICA ENERGÉTICA E PLANEJAMENTO ENERGÉTICO Ciencia e Tecnologia PNE Tecnologia e Inovaçao RH e Infraestrutura Inovação, RH PDE e Infraestrutura PAC EnergiaPOLÍTICADE CT&I 2012 2015 2020 2025 2030 2035
  • 9. ENERGIA ELÉTRICA
  • 10. ALGUMAS ESTRATÉGIAS PARA A QUESTÃODE SMART GRIDS NO MCTI (pelo lado da Energia)a) Missóes Técnicas (Alemanha / Reino Unido)b) Estudo Aneel/Abradee/Aptel Smart Grid Parai ba Borbore ma Sergi pe Minas Gerais Nova Friburgo
  • 11. ALGUMAS ESTRATÉGIAS PARA A QUESTÃODE SMART GRIDS NO MCTI (pelo lado da Energia) c) Estudo CGEE sobre Smart Grids (junho/2012) - visão do MCTI (e de pesquisa) sobre Smart Grids - mobilização de atores de pesquisa, governamentais e empresas d) Plano Brasil Maior de TIC (Smart Grid) e) Início de montagem de laboratórios/cursos - UFCE - 2011 - UnB - 2012 - Mestrado Profissional na UnB (??) – 2012 - Curso com Reino Unido - 2012
  • 12. Smart Grids
  • 13. Laboratório de Ultra Alta Tensão (LabUAT) e Reforma do Laboratório Corona• Apoio: MME, ELETROBRAS, MCT• Recursos aportados: o ELETROBRAS: R$ 41,15 milhões o MCT/CT-ENERG/FINEP: R$ 18,5 milhões o CEPEL: R$ 5,9 milhões• Objetivo: Prover no País infraestrutura laboratorial para pesquisas experimental em configurações de LTs de classe até 1200 kV CA e 800 kV CC• Importância: Apoio às atividades de pesquisa aplicada do CEPEL, para vencer os desafios tecnológicos do desenvolvimento de novas concepções de linhas de transmissão de alta capacidade, para a condução de grandes blocos de energia, como aqueles envolvidos nos aproveitamentos hidroelétricos da região amazônica.
  • 14. Laboratório de Ultra Alta Tensão (LabUAT) e Reforma do Laboratório Corona
  • 15. Laboratório de Ultra Alta Tensão (LabUAT) e Reforma do Laboratório Corona• Projeto com dimensões suficientes para ensaios elétricos em configurações de LTs de classe até 1.200 kV CA e 800 kV CC.• Atende requisitos para pesquisa de tecnologias de transmissão em UAT no Brasil. o CA: 750 kV trifásico; 1.500 kV e 2.250 kV monofásico. o CC: 800 kV bipolo e 1.600 kV uma polaridade
  • 16. Ciclo do Combustível Nuclear Elétrico (escala industrial) Enriquecimento Reconversão INB INB Conversão CTMSPMineração Pastilhas INB INB Geração Elemento Combustível ETN INB
  • 17. Conversão U3O8 em UF6 CTMSP – Aramar – SP(Inauguração – fev 2012)
  • 18. RENOVÁVEIS
  • 19. Energia Eólica• Pesquisas em pequenos e médios e partes/ peças/sistemas para aerogeradores.• sistemas para conexão de redes, previsão de ventos prazo em eventos extremos• formação de recursos humanos e capacitação laboratorial•Editais de subvenção econômica em aerogeradoresProblema• Estamos tentando remontar os centros de pesquisaem energia eólica (pesquisadores foram contratadospelo setor produtivo)• Em parceria com a Abeeólica estamos montandouma rede de pesquisa 20
  • 20. Energia Solar
  • 21. Cilíndrico-parabólico Torre Solar (Receptor Central)CLFR (Compact Linear Fresnel Reflector) Disco Solar
  • 22. Cilíndrico-parabólico
  • 23. Torre SolarSolar TwoEUA - 1997 Heliostato
  • 24. Disco SolarSANDIA - EUA Plataforma Solar de Almería - Espanha
  • 25. CLFR (Compact Linear Fresnel Reflector)
  • 26. Armazenamento Térmico
  • 27. Estudo Cepel• Localidades avaliadas
  • 28. Estudo Cepel • Avaliação da irradiação direta normal 2900Irradiação direta normal (kWh/m 2/anual) 2700 Irradiação Deserto Mojave (EUA) 2500 Irradiação Sul da Espanha 2300 2118 2100 2042 2006 1994 1993 1984 1878 1900 1826 1783 1700 1657 1500 1300 Barra Petrolina Cabrobó Monteiro Bom Juazeiro São Paulo João Campina (BA) (PE) (PE) (PB) Jesus da (BA) Gonçalo Afonso Pessoa Grande Lapa (PB) (BA) (PB) (PB) (BA) Localidade
  • 29. Plataforma de Energia Solar Heliotérmica Centro experimental de tecnologias em energia solar no semi-árido nordestino Fase 1: Planta piloto de geração heliotérmica Implantação: Cepel, UFPE, CHESF, MCTI, MME Características: • Campo Solar: cilíndricos parabólicos; • Potência elétrica bruta de pico estimada: nominal 1,0 MWe; • Sem armazenamento térmico; • Ciclo térmico: Rankine; • Com conexão à rede. • Implantação: 36 meses • Investimento fase 1: R$ 23 milhõesFase 2 e Fase 3 em definição
  • 30. Centro de Tecnologia do AraripeLocal: Araripe - PernambucoFase 1: Bicombustível solar + gásImplantação: IFET,..Financiamento: MCTI (US$ 100 K) + parceirosCaracterísticas:• Equipamentos para a Indústria de Gesso utilizando sistemabi-combustível utilizando sistema solar cilindro parabólico egás natural
  • 31. BIOMASSA
  • 32. CONVERSÃO DE BIOMASSA Fonte: Atlas Aneel
  • 33. PD&I em Gaseificação e CombustãoOrçamento no período: ~ R$ 96 milhões (R$ 40 milhões doMCTI)Principais atividades realizadas: • Implantação de Unidade Piloto de Gaseificação de Biomassa como primeira fase de projeto de Plataforma de Desenvolvimento de Gaseificação da Biomassa para desenvolver conhecimentos científicos e tecnológicos de gaseificação de biomassa, em parceria com IPT, BNDES, ESALQ, CTBE, CTC, e empresas privadas (em fase inicial de execução); • Implantação de Rede Nacional de Combustão, rede de pesquisa para fomentar a formação de recursos humanos e o desenvolvimento científico e tecnológico nas tecnologias associadas a combustão, gaseificação, pirólise, detonação, explosão e para a produção de produtos e co-produtos a partir dessas tecnologias (em execução há 6 anos)
  • 34. Rede Nacional de Combustão e Gaseificação (RNC) Apoio à Rede Nacional de Combustão e Gaseificação (RNC) para realização de pesquisa e formação de recursos humanos em tecnologias de condicionamento e conversão de biomassa www.redenacionaldecombustao.org Projeto de câmara de combustão ciclônica para resíduos das indústrias madeireiras na UFPA (apoiado via RNC) 35
  • 35. BIOGASBiofertilizantes PiróliseLíquidos Biofertilizantes Sólido (Biochar)
  • 36. Embrapa Pantanal – sistema de produção de biogás e biofertilizantes (líquidos e sólido) por biodigestão da suinocultura
  • 37. BIODIESEL – EVOLUÇÃO NO PAÍS Ações MCT Desenvolvimento 1ª FASE DESAFIOTecnológico do PNPBLei 11.097/2005 – estabeleceu Investimento em P,D&I em toda a REDUZIR O CUSTO DEpercentuais obrigatórios de Cadeia Produtiva do Biodiesel PRODUÇÃO E TORNOAR Oadição de biodiesel ao diesel – (Matéria Prima – Produção – BIODIESEL MAIS Caracterização e Controle da COMPETITIVOatualmente está em 5% (limite Qualidade – Armazenamento esuperior desta Lei); Coprodutos + PROGRAMA DE TESTES GARGALO: MP = 80% DO CUSTO DE PRODUÇÃO INICIO DO PROGRAMA NÃO HAVIA EMPRESAS, 2ª FASE LABORATÓRIOS E RECURSOS HUMANOS EM BIODIESEL NO PAIS P,D&I EM NOVAS FONTES DE MATÉRIAS PRIMAS GRAXAS (BAIXO CUSTO / MAIOR RENDIMENTO EM ÓLEO/HÁ) PACTI 2007/2010 - Investimento E NOVAS TECNOLOGIAS DE da ordem de R$ 110 milhões para PRODUÇÃO o Programa de Desenvolvimento Tecnológico do Biodiesel(RBTB)
  • 38. BIODIESEL Processos Novos Alternativos e Microalgas Rota Etílica BiocombustíveisNovos Catalisadores P,D&I em novas P,D&I em Tecnologias P,D&I em tecnologias P,D&I na Otimização tecnologias de para Produção e Uso para obtenção de da Rota Etílica de obtenção de biodiesel de Biodieseis biocombustível por Produção de biodieselutilizando catalisadores derivados de Óleos de craqueamento, heterogêneos em Microalgas hidrocraqueamento e BIODIESEL MAIS regime contínuo; pirólise para a produção RENOVÁVEL de hidrocarbonetosMATÉRIAS PRIMAS DE (BIOGASOLINA, BAIXA QUALIDADE BIOQUEROSENE OU DIESEL RENOVÁVEL) AÇÕES EM ANDAMENTO: AÇÕES EM INVESTIMENTO DE R$ ANDAMENTO: 11 MILHÕES EM DOIS INVESTIMENTO DE R$ EDITAIS CNPQ E 1AÇÕES EM ANDAMENTO 8 MILHÕES EM EDITAL ENCOMENDA FINEP EXISTEM ALGUNSATRAVÉS DE EDITAIS E CNPQ – CONTRATAÇÃOENCOMENDAS FINEP E PROJETOS APOIADOS DE 13 PROJETOS DE CNPQ VIA EDITAL DE PESQUISA SUBVENÇÃO ECONÔMICA
  • 39. ETANOL Experiência acumulada na cadeia Apoio recente MCTI Desafios produtiva de açúcar e etanol Domínio atual das tecnologias PACTI 2007/2010 - • Aumento da produção Investimento de de etanol • Desenvolvimento de Variedades ~R$ 220 milhões para P,D&I em • Fitossanidade toda a Cadeia Produtiva da • Domínio e mitigação das • Biotecnologia Cana-de-açúcar questões ambientais • Agronomia • Mecânica Agrícola e Industrial • Aproveitamento da • EMBRAPA e RIDESA: novas • Produção de Açúcar variedades de cana, biotecnologia palha da cana de açúcar • Produção de Álcool para o desenvolvimento de • Aproveitamento do • Produção de Energia biomassa bagaço de cana • Veículos flex • Fortalecimento e desenvolvimento • Aviação agrícola a álcool • Novos produtos da rede de pesquisa básica e • Redução de queimadas aplicada ao Bioetanol e Hidrólise derivados da cadeia • P&D fortemente apoiado pelo Enzimática produtiva da cana-de- setor privado açúcar • Tecnologias setoriais: pequenas usinas de álcool, uso da biomassa • Aumento da produção e de cana, alcoolquímica, aviação a da produtividade de álcool, rotas termoquímicas; biomassa – cana energiaO que • Criação do CTBE e transgênicafalta ? • Desenvolvimento de novas fontes minerais e rotas tecnológicas para Apoio à Embrapa utilização como fertilizantes ou Agroenergia nutrientes para a Agroenergia;
  • 40. ETANOL Etanol Processos Biotecnologia Lignocelulósico Termoquímicos Rede Bioetanol Rede de gaseificação e Tecnologia de cana combustão Rede de pesquisa em Fomento à formação de recursos hidrólise enzimática humanos e o desenvolvimento científico e tecnológico em combustão, Fermentação Planta piloto de gaseificação, pirólise, detonação, explosão e para a produção de Variedades escalonamento produtos e co-produtos a partir dessas tecnologias Transgenia Criação do CTBE – Centro (em execução há 6 anos) GenômicaBrasileiro de Tecnologia do Biotanol Plataforma de Cana energia Desenvolvimento deInvestimento ~70 milhões Gaseificação da Biomassa ??????? Unidade piloto para P,D e I emEstratégia: Criar um laboratório gaseificação de biomassa da cana. Parceria com IPT, BNDES, ESALQ, nacional atuante na ciência e CTBE, CTC, e empresas privadas.tecnologia do ciclo do bioetanol, R$ 95 milhões (R$ 40 milhões MCTI) capaz de enfrentar os seus gargalos tecnológicos. Projeto de PD&I em combustão de palha de cana - Centro de Tecnologia Canavieira (CTC) - VALOR
  • 41. Centro de Ciência e Tecnologia do Bioetanol – CTBEO CTBE integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia eMateriais (CNPEM), do MCTI em Campinas-SP7900m2 de infraestrutura física – 80 pesquisadores permanentes,80 visitantes (estudantes, pós-doutorandos e pesquisadoresassociados) e 90 técnicosCentro trabalhará (inicialmente) em quatro grandes programas depesquisas: • Planta Piloto de Hidrólise Enzimática • Mecanização de baixo impacto para o plantio direto de cana-de-açúcar • Sustentabilidade • Pesquisa básica
  • 42. 43
  • 43. HIDRÓLISE ENZIMÁTICA Bagaço ou palha Pentoses Resíduo sólido Pré-tratamento Biorefinaria (lignina) Resíduo sólido Enzima Hidrólise enzimática (lignina) GLICOSEEtanol de caldo de cana Caldo de cana Fermentação Submersa Levedura ou melaço Destilação Vinhaça Etanol
  • 44. 45
  • 45. 46
  • 46. HIDRÓLISE ENZIMÁTICA 1 T CANA ~ = 1,2 BARRIS PETRÓLEO AÇÚCARES 153 KG 608 x 103 KCAL BAGAÇO (50% UMIDADE) 276 KG 598 x 103 KCAL PALHA (*) (15% UMIDADE) 512 x 103 KCAL 165 KG 1 BARRIL DE PETRÓLEO 1 T-CAMPO 1386 x 103 KCAL1718 x 103 KCAL 1718 x 103 KCAL Projeto MCT/CTC/GEF – Usina Morgiana – Geração de Energia Palha de Cana (inauguração junho/2011)
  • 47. Exemplo de Integração de Tecnologias 48 Fonte: Dedini
  • 48. Exemplo de Integração de Tecnologias Fonte: Dedini
  • 49. obrigado thanks merci danke gracias 謝謝 ありがとう tak ευχαριστώ благодарностьdzięki grazie hvala kiitos Благодаря tack díky mulŃumesc takk bedankt Eduardo “SORIANO” Energy R&D Coordinator Ministry of ST&I + 55 61 2033-7922 esoriano@mct.gov.br Image: Goeldi Museum - MCTI