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Workshop (Bio)Energia, U. Évora, Portugal16 DE ABRIL 2013

BiocombustBiocombustííveis: Uma oportunidade veis: Uma oportunidade ou um problema para Portugalou um problema para Portugal

Francisco GírioCoordenador da Unidade de Bioenergia LNEG - Laboratório Nacional de Energia e GeologiaEstrada do Paço do Lumiar, 22, 1649-038 Lisboa

Coordenador da Rede Iberoamericana Cyted 310RT0397-SIADEB

Presidente da SIADEB - Sociedade Iberoamericana para o Desenvolvimento das Biorrefinarias

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O  sector  dos  transportes  continua  a  ter  uma elevadíssima  dependência  dos  produtos petrolíferos  (∼95%)  e  é responsável  por  uma fração significativa de emissões de GEE.

O  sector  dos  transportes  continua  a  ter  uma elevadíssima  dependência  dos  produtos petrolíferos  (∼95%)  e  é responsável  por  uma fração significativa de emissões de GEE.

Fonte: DGEG, dados 2010

Fonte: OECD/IEA 2011

Emissões de GEE do sector dos transportes

FINAL ENERGY CONSUMPTION (PT and EU)

Portugal (2010)EU (from 1973 to 2009)

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World oil production (EIA Monthly) for crude oil + NGL. The median forecast is calculated from 15 models that are predicting a peak before 2020 (Bakhtiari, Smith, Staniford, Loglets, Shock model, GBM, ASPO-[70,58,45], Robelius Low/High, HSM,Duncan&Youngquist). 95% of the predictions sees a production peak between 2008 and 2010 at 77.5 - 85.0 mbpd (The 95% forecast variability area in yellow is computed using a bootstrap technique). The magenta area is the 95% confidence interval for the population-based model.

Did crude oil reached a production peak ?

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World Energy Demand will increase 49% before 2035…and much more before 2050

http://www.eia.gov/oiaf/ieo/highlights.html

84%

14%

49%

World Population will increase 34% before 2050

However….

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global warming

Flooded village

Source: Greenpeace

Bleached coral (high water temperatures)

“The most powerful tool that the developed World has to reduce the CO2 emmissions in the transportation sector is called Biofuels“

José Socrates, Portuguese former prime-minister speaking as President of the European Union, Brussels, (In: Diário Económico, 6 Julho 2007)

Climate changes (GHG emissions)

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The Role of Biuofuels: 2030 Forecasts for CO2 Emmissions

EU biofuels strategy

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7Fonte: Biofuels barometer, 2010

Óleos vegetais Biogás Bioetanol

Biodiesel79,5 %

0,9 % 0,3 % 19,3 %

Directiva 2003/30/CE Relativa à promoção da utilização de biocombustíveis ou de outros combustíveis renováveis no sector dos transportes

Definiu uma meta indicativa de 5,75% de biocombustíveis (em teor energético), em substituição da gasolina e do gasóleo, até 2010.

Consumo de biocombustíveis para transporte, na UE (Ktep) 

Consumo de biocombustíveis na UE (2009) 

The First EU Directive

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DL 62/2006 de 21 de Março  Transpõe  para  a  Ordem  Jurídica  Nacional  a Directiva 2003/30/CE

De 2006 a 2009 DL 66/2006 e 206/2008

Portarias 1391‐A/2006, 3‐A/2007, 1554‐A/2007, 13/2009 e 134/2009

Estabelecida  isenção parcial ou  total do  ISP aos biocombustíveis, quando incorporados na gasolina e no gasóleo, utilizados nos transportes.

Definidas quotas mínimas de  incorporação obrigatória de biocombustíveis em gasóleo rodoviário.

The First EU Directive: transposition

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ProdutorCapacidade

(ton/ano)

Início de Produção

(ano)

Iberol 120 000 2006

Torrejana 109 500 2005

Prio‐Biocombustíveis 100 000 2007

Biovegetal 120 000 2007

Sovena 95 000 2008

Valouro 50 000 2011 

Bioportdiesel 31 536 2011

Total 626 036 ‐

colza

soja

palma

Fonte: DGEG

Bem como….uma vintena de PPD´s (OAU) !

Creation of a national industrial biodiesel plants cluster

Feedstocks

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Fuel 2008 2009 2010

Combustíveis

Gasolina (ton) 1 678 058 1 446 177 1 400 000

Diesel (ton) 4 761 420 4 840 159 5 000 000

DL 49/2009(2009 e 2010)

% de adição ao gasóleo (vol) - 6 7

% de adição aos combustiveis (teor energético)

22,3 (vol)

3,94,5 (vol)

4.75,4 (vol)

Biocombustíveis

BIOETANOL (ton) 0 0 0

BIODIESEL (FAME) (ton)

149 000 294 000 350 000

- Capacidade instalada de 1G-biodiesel : 600 000 ton FAME- Capacidade instalada de 1G-bioethanol plants: 0 ton- Quotas de consumo Gasolina/Diesel para 2010: ~ 20/80

Biodiesel Production/Consumption between 2008‐2010

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Food vs Energy….

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Directiva 2009/28/CE (linked also with FQD Directive)Relativa à promoção da utilização de energia proveniente de fontes renováveis

Define uma meta obrigatória de 10% de energia proveniente de fontes renováveis no consumo de energia nos transportes, até 2020

Define que a produção de biocombustíveis a contabilizar para atingir as quotas de renováveis deve ser sustentável

Introdução de mecanismo de dupla contagem para promoção de tecnologias mais sustentáveis (segunda geração) com o objetivo da Europa efetuar o “shift”tecnológico da atual primeira geração para a segunda.

The Second EU Directive (RED)

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DL 117/2010 de 25 de Outubro  Transpõe para  a  Ordem  Jurídica  Nacional os Artº 17 ‐ 19 e os Anexos III e V daDirectiva 2009/28/CE

e…define limites mínimos de incorporação obrigatória de biocombustíveis, para os anos de 2011 a 2020

2011‐2012 2013‐2014 2015‐2016 2017‐2018 2019‐2020

% de adição de biocombustíveis nos combustíveis fósseis (teor energético)

5 5,5 7,5 9 10

% de adição de bioetanol na gasolina (teor energético)

0 0 2,5 2,5 2,5

BiocombustíveisBioetanol (kton)* 0 0 58 58 58

Biodiesel (kton)* 365  402 506 615  688

* Base de cálculo: vendas de gasolina e gasóleo, 2009

The Second EU Directive (RED) ‐transposition

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e…. estabelece os mecanismos de promoção de biocombustíveis  sustentáveis nos transportes terrestres

DL 117/2010 de 25 de Outubro  Transpõe para  a  Ordem  Jurídica  Nacional os Artº 17 ‐ 19 e os Anexos III e V daDirectiva 2009/28/CE

Dupla contagem (através da emissão de Títulos de Biocombustíveis):

‐a partir de resíduos, detritos, material celulósico não alimentar, material lenhocelulósico e microalgas

Redução  de  emissões  de  GEE  se  houver  utilização  de  terrenos degradados

The Second EU Directive (RED) ‐transposition

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e….estabelece os critérios de sustentabilidade para os biocombustíveis 

DL 117/2010 de 25 de Outubro  Transpõe para  a  Ordem  Jurídica  Nacional os Artº 17 ‐ 19 e os Anexos III e V daDirectiva 2009/28/CE

A produção de biocombustíveis elegível para atingir as metas intermédias e final em 2020 de renováveis deverá

ser sustentável

The Second EU Directive (RED) ‐transposition

No entanto….o DL 351/2012 adiou a entrada em pleno da sustentabilidade para 1 de julho de 2014 

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Critério da redução mínima de emissões de GEE Critério da redução mínima de emissões de GEE 

Critério do uso do solo

Critério do uso do solo

Cultivo de Matérias‐Primas

Transporte de Matérias‐Primas

ProcessamentoProdução de 

Biocombustíveis

Transporte, Blending e Distribuição

O fluxo de informação (rastreabilidade) sobre os critérios de sustentabilidade deve percorrer toda a cadeia de valor, devendo ser respeitados o balanço de massa. A informação deve ser auditada por verificadores independentes.

RED sustainability means…the compliance of the following two sustainability criteria

O DL 117/2010 atribui ao  LNEG a  função de  criação do Sistema Nacional para monitorização do cumprimento dos critérios de sustentabilidade ‐ Entidade Coordenadora do Cumprimento dos Critérios de Sustentabilidade (ECS)

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RED sustainability means…the compliance of the following two sustainability criteria

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Redução das emissões de GEE

MÉTRICA DOS DOIS CRITÉRIOS DE SUSTENTABILIDADE

35 %  até 31  de Dezembro  de  2016(50 % para novas instalações 1/1/2011)

50 % a partir de 1 de Janeiro de 2017

60 % a partir de 1 de Janeiro de 2018

Uso dos Solos

Os solos usados no cultivo de matérias‐primas não podem:

ser ricos em biodiversidade  (ex: floresta primária, terrenos de pastagens, que o eram atéJaneiro de 2008)

possuírem  elevado  teor  de  carbono (ex:  zonas  húmidas,  zonas  continuamente arborizadas) ou serem turfeiras

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National biofuel production/consumption per feedstock (2012)

Biocombustíveis importados (2012)Bio‐ETBE (gasolinas)HVO (diesel)

Matéria prima

Pais de origem

soja Brasil, Canadá, Paraguai, Ucrânia, USA, Espanha, Moldávia

colza Canadá, USA, Ucrânia, Bulgária

oleína de palma 

Indonésia, Malásia

girassol Bulgária, Roménia, Espanha

Fonte:  ECS‐LNEG (2012)18

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35 %

50 %

60 %

Fonte: Valores RED«Valor por defeito» ‐ valor derivado de um valor típico através da aplicação de factores pré‐determinados e que, em circunstâncias especificadas  na  directiva,  pode  ser utilizado em vez de um valor real.

«Valor  típico» ‐ estimativa  da  redução representativa de emissões de GEE num determinado  modo  de  produção  de biocombustível.

Biocombustíveis de 1ª geração

Annex V of RED: typical and default values for GHG emissions reduction (biofuels 1G)

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35 %

50 %

60 %

Biocombustíveis 2ª Geração

Annex V of RED: typical and defaulft values for GHG emissions reduction (biofuels 2G)

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RED sustainability means…the compliance of the following two sustainability criteria

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Redução das emissões de GEE

MÉTRICA DOS DOIS CRITÉRIOS DE SUSTENTABILIDADE

35 %  até 31  de Dezembro  de  2016(50 % para novas instalações 1/1/2011)

50 % a partir de 1 de Janeiro de 2017

60 % a partir de 1 de Janeiro de 2018

Uso dos Solos

Os solos usados no cultivo de matérias‐primas não podem:

ser ricos em biodiversidade  (ex: floresta primária, terrenos de pastagens, que o eram atéJaneiro de 2008)

possuírem  elevado  teor  de  carbono (ex:  zonas  húmidas,  zonas  continuamente arborizadas) ou serem turfeiras

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Provas da sustentabilidade do uso dos solos

Declaração que prove que os solos utilizados no cultivo da matéria-prima são sustentáveis

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Esquemas Voluntários Já Aprovados pela CE

Esquemas  aprovados  após  discussão  e  Parecer  do  Comité Europeu  para Sustentabilidade de Biocombustíveis e Biolíquidos. (Representante de Portugal: Francisco Gírio)

1. ISCC (International Sustainability and Carbon Certification)2. Bonsucro EU 3. RTRS EU RED (Round Table on Responsible Soy EU RED)4. RSB EU RED (Roundtable of Sustainable Biofuels EU RED)5. 2BSvs (Biomass Biofuels voluntary scheme)6. RBSA (Abengoa RED Bioenergy Sustainability Assurance)7. Greenergy (Greenergy Brazilian Bioethanol verification programme)8. Ensus voluntary scheme under RED for Ensus bioethanol production9. Red Tractor (Red Tractor Farm Assurance Combinable Crops & Sugar Beet Scheme)10. SQC (Scottish Quality Farm Assured Combinable Crops (SQC) scheme)11. Red Cert 12. NTA 8080 13. RSPO RED (Roundtable on Sustainable Palm Oil RED) 

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Example: Tropical forest accumulates carbon stocks above soil of 235 ton/ha whereas palm trees only fix 48 ton/ha

This means that the deforestation of a tropical forest for the cultivation of palm tree to produce the equivalent of 60 000 FAME biodiesel tons

will requires 59-years of palm tree plantation in a 12 000 ha to compensate the carbon stock losses due to the previous deforestation

LUC, … ILUC?.....how they connect with n generations biofuel production pathways ? 

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Uncertain!!!

‘depreciationCarbon lossesover 20 years;after that iLUC= zero.

Carbon intensityfossil refexcludes upstreamEmissions.These will increase(>200 g/MJpossible)

sil fuelmparator

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LAND USE EMISSIONS: Biofuels only accounts 6,6% (2005)

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Oct 17th, 2012: COM(2012)595 FINAL (amending Directives 98/70/EC e 2009/28/EC: )

EU LEGISLATION – Third Biofuels Directive ?

1. To introduce a cap of 5% for 1G biofuels obtained from food feedstocks (cereal crops and oil crops) since it is assumed that the ILUC of these feedstock are high.

2. Member States  should  reach  the 10% mandatory  target  in 2020 by producing biofuels displaying  no  ILUC,  including  wastes,  forest  &  agricultural  residues, microalgae,  organic fraction from MSW, etc.  

3. Proposta de um novo sistema de incentivos/apoio à introdução de biocombustíveis de 2ªgeração, através da dupla (2X) e quadrupla contagem (4X). New support mechanism for 2nd and 3rd generation biofuels could be available through 4X counting for the 10% target.

4. The minimal GHG emissions  reduction  is changed  from 35%  to 60%  from  July 1st, 2014 (new biofuel plants)

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Take Home Messages

The  recent  EU proposal  for  amendment RED  creates na unstable  environment  for biofual private investors in Europe (the rules are being changed at half of the game!)

The current message is to invest ONLY in 2nd and 3rd generation biofuel production pathways  that  reduce a minimum of 60% GHG emissions and  simultaneously do not ocupy new arable land. 

For a 2030 scenario,  the biofuel production pathways will vary  in a significant waycompared to the current ones and current feedstock (cereal and oil crops) are expected not to be used for biofuel production. 

Energetic crops, if they ocupy crop land, should not be seen as a viable alternative to substitute cereal and oil crops (ILUC effect).

Only  wastes  (animal  fat,  UCO)  and  residues  (forest,  agriculture, agro‐industrial, organic  fractiuon  from MSW,  etc)  can  be  considered  “safe” feedstocks  taking  into account the proposed amendment of the RED. 

For  Portugal:  Biofuels  can  be  an  opportunity  by  investing  on  the more  advanced technologies using non‐food competing feedstocks.

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OBRIGADO

[email protected]

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MERCADOMERCADOPRODUTOSPRODUTOSTECNOLOGIAS DE CONVERSÃOTECNOLOGIAS DE CONVERSÃO

CO‐GERAÇÃOMETANOL

DME

MATÉRIA‐PRIMAMATÉRIA‐PRIMA

GASIFICAÇÃO

PIRÓLISE

FERMENTAÇÃO

EXTRACÇÃO

DIGESTÃO  ANAERÓBIA

COMBUSTÃO

BIOGÁS

BIODIESEL

FT

ETANOL

GÁSOLEO/PETROLEO

H2

BIOMASSA SÓLIDA

“SUGAR –RICH CROPS”

SEMENTES OLEAGINOSAS

BIOMASSA 

HÚMIDA

COMBUSTIVELCOMBUSTIVELPARA PARA

TRANSPORTETRANSPORTE

CARACTERIZAÇÃOCARACTERIZAÇÃO


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