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.

1. SUMARIO/SUMMARY
1. A situação // The situation
2. A Estratégia Nacional de CT&I e Pol’iticas
Industrial // ST&I National Strategy and Industrial
Policy
3. Caraterísticas do Setor de Energia Brasileiro
Energy Sector at Glance
4. PD&I em Energia // Energy R&D

2. MINISTÉRIO da CIÊNCIA TECNOLOGIA e INOVAÇAO
Ministro
CCT
Conselho 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
Tecnológico
agências 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
Biodiversidade
Pesquisa 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 e
Ciência 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 de
Industrial Desenvolvimento
Político
Científico Tecnológico e
Política de Estratégico
Inovação
Educação
ENCTI 2011-2014
Política
Econômica
Política Plano de Ciência
Operacional
Ambiental Tecnologia e Inovação
Físico
PACTI 2011-2014
Política
Energética
MCTI

6. ESTRUTURAÇÃO DA PD&I EM ENERGIA E RECURSOS
MINERAIS PACTI 2011-2015
9.1 BIONERGIA E BIOCOMBUSTÍVEIS
9.1.1 P,D&I EM BIODIESEL
9.1.2 PD&I EM ETANOL
9.1.3 PD&I EM AGROENERGIA
9.1.4 PD&I EM PROCESSOS AVANÇADOS DE CONVERSÃO DE BIOMASSA E
BIOREFINARIAS
9.2 ENERGIAS RENOVÁVEIS E HIDROGÊNIO
9.2.1 PD&I EM ENERGIA SOLAR
9.2.2 PD&I EM ENERGIA EÓLICA
9.2.3 PD&I EM HIDROELETRICIDADE E ENERGIAS OCEÂNICAS
9.2.4 PD&I EM HIDROGÊNIO
9.3 TRANSMISSÃO, DISTRIBUIÇÃO E USO FINAL DA ENERGIA
9.3.1 PD&I EM TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
9.3.2 PD&I EM DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
9.3.3 PD&I EM PLANEJAMENTO E OPERAÇÃO DO SISTEMA ELÉTRICO
9.3.4 PD&I EM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
9.3.5 PD&I EM VEÍCULOS ELÉTRICOS E ACUMULADORES

7. ESTRUTURAÇÃO DA PD&I EM ENERGIA E RECURSOS
MINERAIS PACTI 2011-2015
9.4 PETRÓLEO, GÁS NATURAL E CARVÃO MINERAL
9.4.1 PD&I EM EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL
9.4.2 PD&I EM TRANSPORTE E REFINO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL
9.4.3 PD&I EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO E GÁS PRÉ-SAL
9.4.4 PD&I EM PRODUÇÃO E USO LIMPO DO CARVÃO MINERAL
9.4.5 PD& I EM GERAÇÃO TERMELÉTRICA
9.5 GEOLOGIA, MINERAÇÃO E TRANSFORMAÇÃO MINERAL
9.5.1 PD&I EM GEOLOGIA E MINERAÇÃO
9.5.2 PD&I EM TRANSFORMAÇÃO MINERAL
9.5.3 PD&I EM MINERAIS ESTRATÉGICOS
9.5.4 PD&I EM RECURSOS MINERAIS DO MAR
9.5.5 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
Energia
POLÍTICA
DE CT&I
2012 2015 2020 2025 2030 2035

9. ENERGIA ELÉTRICA

10. ALGUMAS ESTRATÉGIAS PARA A QUESTÃO
DE 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 QUESTÃO
DE 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
CTMSP
Mineração Pastilhas
INB INB
Geração
Elemento Combustível
ETN INB

18. Conversão U3O8 em UF6
CTMSP – Aramar – SP
(Inauguração – fev 2012)

19. RENOVÁVEIS

20. 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 aerogeradores
Problema
• Estamos tentando remontar os centros de pesquisa
em energia eólica (pesquisadores foram contratados
pelo setor produtivo)
• Em parceria com a Abeeólica estamos montando
uma rede de pesquisa
20

21. Energia Solar

22. Cilíndrico-parabólico Torre Solar (Receptor Central)
CLFR (Compact Linear Fresnel Reflector) Disco Solar

23. Cilíndrico-parabólico

24. Torre Solar
Solar Two
EUA - 1997
Heliostato

25. Disco Solar
SANDIA - EUA
Plataforma Solar de
Almería - Espanha

26. CLFR (Compact Linear Fresnel Reflector)

27. Armazenamento Térmico

28. Estudo Cepel
• Localidades avaliadas

29. Estudo Cepel
• Avaliação da irradiação direta normal
2900
Irradiação 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

30. 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 milhões
Fase 2 e Fase 3 em definição

31. Centro de Tecnologia do Araripe
Local: Araripe - Pernambuco
Fase 1: Bicombustível solar + gás
Implantação: IFET,..
Financiamento: MCTI (US$ 100 K) + parceiros
Características:
• Equipamentos para a Indústria de Gesso utilizando sistema
bi-combustível utilizando sistema solar cilindro parabólico e
gás natural

32. BIOMASSA

33. CONVERSÃO DE BIOMASSA
Fonte: Atlas Aneel

34. PD&I em Gaseificação e Combustão
Orçamento no período: ~ R$ 96 milhões (R$ 40 milhões do
MCTI)
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)

35. 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

36. BIOGAS
Biofertilizantes
Pirólise
Líquidos
Biofertilizantes
Sólido (Biochar)

37. Embrapa Pantanal – sistema de produção
de biogás e biofertilizantes (líquidos e
sólido) por biodigestão da suinocultura

38. BIODIESEL – EVOLUÇÃO NO PAÍS
Ações MCT
Desenvolvimento 1ª FASE DESAFIO
Tecnológico do PNPB
Lei 11.097/2005 – estabeleceu Investimento em P,D&I em toda a REDUZIR O CUSTO DE
percentuais obrigatórios de Cadeia Produtiva do Biodiesel PRODUÇÃO E TORNOAR O
adição de biodiesel ao diesel – (Matéria Prima – Produção – BIODIESEL MAIS
Caracterização e Controle da COMPETITIVO
atualmente está em 5% (limite
Qualidade – Armazenamento e
superior 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)

39. BIODIESEL
Processos
Novos
Alternativos e Microalgas Rota Etílica
Biocombustíveis
Novos 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 biodiesel
utilizando catalisadores derivados de Óleos de craqueamento,
heterogêneos em Microalgas hidrocraqueamento e BIODIESEL MAIS
regime contínuo; pirólise para a produção RENOVÁVEL
de hidrocarbonetos
MATÉRIAS 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 1
AÇÕES EM ANDAMENTO 8 MILHÕES EM EDITAL
ENCOMENDA FINEP EXISTEM ALGUNS
ATRAVÉS DE EDITAIS E CNPQ – CONTRATAÇÃO
ENCOMENDAS FINEP E PROJETOS APOIADOS DE 13 PROJETOS DE
CNPQ VIA EDITAL DE PESQUISA
SUBVENÇÃO
ECONÔMICA

40. 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 energia
O que • Criação do CTBE e transgênica
falta ? • Desenvolvimento de novas fontes
minerais e rotas tecnológicas para Apoio à Embrapa
utilização como fertilizantes ou Agroenergia
nutrientes para a Agroenergia;

41. 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)
Genômica
Brasileiro de Tecnologia do
Biotanol Plataforma de
Cana energia
Desenvolvimento de
Investimento ~70 milhões
Gaseificação da Biomassa ???????
Unidade piloto para P,D e I em
Estratégia: 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

42. Centro de Ciência e Tecnologia do Bioetanol – CTBE
O CTBE integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e
Materiais (CNPEM), do MCTI em Campinas-SP
7900m2 de infraestrutura física – 80 pesquisadores permanentes,
80 visitantes (estudantes, pós-doutorandos e pesquisadores
associados) e 90 técnicos
Centro trabalhará (inicialmente) em quatro grandes programas de
pesquisas:
• Planta Piloto de Hidrólise Enzimática
• Mecanização de baixo impacto para o plantio direto de
cana-de-açúcar
• Sustentabilidade
• Pesquisa básica

43. 43

44. HIDRÓLISE ENZIMÁTICA
Bagaço ou palha
Pentoses Resíduo sólido
Pré-tratamento
Biorefinaria (lignina)
Resíduo sólido
Enzima Hidrólise enzimática
(lignina)
GLICOSE
Etanol de caldo de cana
Caldo de cana
Fermentação Submersa Levedura
ou melaço
Destilação Vinhaça
Etanol

45. 45

46. 46

47. 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 KCAL
1718 x 103 KCAL 1718 x 103 KCAL
Projeto MCT/CTC/GEF – Usina Morgiana –
Geração de Energia Palha de Cana
(inauguração junho/2011)

48. Exemplo de Integração de Tecnologias
48
Fonte: Dedini

49. Exemplo de Integração de Tecnologias
Fonte: Dedini

50. obrigado thanks merci
danke gracias
謝謝 ありがとう tak ευχαριστώ благодарность
dzięki 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