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Plano Brasil Maior2011/2014

Inovar para competir. Competir para crescer.

Agenda Tecnológica Setorial – ATSQuímica de Renováveis

ABIQUIM/SIQUIRJ21 de maio de 2014

Sumário

PBM

Objetivo e Foco da ATS

Metodologia

Subsídios das ATS para indução do desenvolvimento e da produção

das Tecnologias Relevantes

Equipe do Projeto

Agenda Tecnológica Setorial


Projeto ATSInstrumento do Plano Brasil Maior (PBM) e da Estratégia Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação (ENCTI), sob a orientação da Coordenação Sistêmica de Inovação, para subsidiar a elaboração das Agendas Setoriais de Inovação

Diretriz

Ampliação e Criação de Novas Competências Tecnológicas e deNegócios: incentivos a atividades e empresas com potencial paraingressar em mercados dinâmicos e com elevadas oportunidadestecnológicas e uso do poder de compra do setor público para criarnegócios intensivos em conhecimento e escala

Plano Brasil Maior

ConhecimentoDinâmica de Acumulação

Fortalecimento Corporativo

Mudança no padrão de concorrência da indústria nacional

Maior inserção em áreas de tecnologia avançada Esforço de capacitação em novos conhecimentos, arranjos

competitivos e societário inovadores

Orientações

Criar e fortalecer competências críticas da economia nacional

Promover a inovação e o desenvolvimento tecnológico

Ampliar os níveis de produtividade e competitividade da indústria

brasileira

Aumentar o adensamento produtivo e tecnológico das cadeias de valor

Ampliar os mercados interno e externo das empresas brasileiras

Garantir crescimento socialmente inclusivo e ambientalmente

sustentável

Plano Brasil Maior

Objetivo e Focos das ATS


Orientação

Inovação como fator de reposicionamento da indústria nacional

Objetivo

Identificar as tecnologias relevantes para a competitividade setorial no horizonte de 15 anos

Setores

Priorizados pelo PBM e pela Estratégia Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação 2012-2015, em função de suas capacidades de difusão de inovações e de transbordamentos intersetoriais


Setores

Agenda Tecnológica SetorialB

loco

I

Petróleo, Gás e Naval

Complexo da Saúde

Automotivo

Defesa, Aeronáutico e Espacial

Bens de Capital

TIC/Complexo EletroeletrônicoB

loco

II

INDÚSTRIA QUÍMICA

Energias Renováveis

Indústria da Mineração

Metalurgia

Celulose e Papel

Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos

QUÍMICA Química de renováveis

Automotivo Motorização híbrida - elétrica

Petróleo e Gás Bens de capital (subsea)

TICs Display

Defesa

Veículos balísticos e não tripulados

Armas inteligentes

Sensores e comando e controle

Bens de Capital Automação industrial

Energias Renováveis Bens de capital

Complexo da Saúde

Biofármacos (monoclonais)

Nanotecnologia (medicamentos e materiais)

Órtoses e Próteses

Equipamentos para diagnóstico de imagem e in vitro no

local

Medicina regenerativa (terapia celular e gênica,

bioengenharia tecidual)

Telemedicina


Por que uma ATS de Química de Renováveis?

Área de fronteira tecnológica

Indústria intensiva em pesquisa e inovação

Posição competitiva do Brasil

Rica biodiversidade

Grande disponibilidade de culturas agrícolas

Intensa radiação solar

Água em abundância

Domínio tecnológico (produção de biocombustível)

Atores empresariais com capacidade de carregar uma agenda decompetitividade

Infraestrutura tecnológica disponível (ex.: Embrapa, CTBE, ICTs)

Existência de instrumentos públicos para implementação da ATS


Em síntese, as ATS permitem:

Criar um Núcleo de Inteligência Tecnológica para subsidiar políticas públicas

Indicar prioridades para pesquisa, desenvolvimento e inovação (tecnologias relevantes – ex. Inova Empresa)

Orientar negociações de offset, joint-ventures tecnológicas, atração de centros de P&D e de investimentos, formação de talentos

Subsidiar a identificação de modelos de negócios para viabilizar a produção no país das tecnologias relevantes, com indicação de competências tecnológicas e produtivas

Manter atualizado o banco de tecnologias emergentes


Metodologia


Orientação

Definição dos coordenadores econômico e tecnológico

Formação de um Comitê Técnico

Identificação de tendências tecnológicas no mundo e no Brasil

Levantamento de centros tecnológicos

Lista de Tecnologias Emergentes

Sugestão de integrantes para Painel de Respondentes

Consistência e avaliação dos resultados da pesquisa estruturada

Oficinas com governo

Reuniões com empresas (Beta teste)

Consulta estruturada (com academia, empresas, governo)


Diálogo entre academia, governo e empresas para a construção coletiva de uma agenda tecnológica

Lista de Tecnologias Emergentes

Tecnologias em desenvolvimento ainda em fase pré-comercial ourecentemente introduzida no mercado, mas pouco utilizadas (baixadifusão)


São tecnologias ou grupos de tecnologias de produtos e/ou processo, novos produtos, novos usos de produtos existentes, novos processos produtivos, novos materiais e componentes em fase pré-comercial, de desenvolvimento ou pesquisa exploratória, em horizonte de 15 anos

Conceito

Produtos

Panorama Econômico Setorial - José Vitor Bomtempo (EQ/UFRJ) Estrutura da oferta mundial Estrutura da cadeia produtiva Setor no Brasil

Panorama Tecnológico Setorial - Flávia C. Alves (EQ/UFRJ) Principais tendências tecnológicas do setor no ambiente mundial Processo de inovação no Brasil Estágio do desenvolvimento tecnológico no Brasil

Lista de Tecnologias Emergentes - Comitê Técnico: Suzana Borschiver,

Claudio Mota, Felipe Pereira, Manoel Teixeira e Paulo Coutinho

Consulta estruturada Lista de Tecnologias Relevantes Críticas e

Prioritárias


Produtos

Modelo de Estruturação Econômica Oferta e demanda mais eficaz para a apropriação econômica dos

conjuntos de tecnologias Tipologia de empresas visando identificar firmas que teriam maiores

chances de conduzir a apropriação econômica do conjunto detecnologias

Recomendações de políticas


Conceito

Consulta Estruturada

Lista de Tecnologias Emergentes Questionário da Consulta Estruturada

• O questionário deve seguir a regra de redação:

“Uso de .....(tecnologia emergente).... em ....(segmento, componente, princípio, etapa da produção, etc.).... visando .... ( propriedade, desempenho, um aperfeiçoamento, etc.)...”


Painel de respondentes seleciona as Tecnologias Relevantes

A prospecção de tecnologias será feita a partir da percepção de especialistas(profissionais de indústrias e de pesquisa, associações e ICTs).

O mapeamento de tendências tecnológicas tem maiores chances de sucessoquando consegue envolver especialistas que colaborem com suas visões pessoais.

Consulta Estruturada


TecnologiaEmergente

TecnologiaRelevanteTecnologia

FactívelTecnologia

Viável

TecnologiaNão-Factível

TecnologiaNão-Viável

Alto Potencial

Baixo PotencialTecnologia

Crítica

TecnologiaPrioritária

Consulta EstruturadaFACTIBILIDADE

TÉCNICA NO MUNDO ATÉ

2029

VIABILIDADE DO USO

COMERCIAL NO MUNDO

ATÉ 2029

DIFUSÃO ESPERADA DO TÓPICO NO BRASIL

POTENCIAL DE DESENVOLV. E PRODUÇÃO NO

BRASIL ATÉ 2029EM 5 ANOS EM 15 ANOS

TecnologiaNão-Atrativa

Baixa

Média

Alta

Baixa

Média

Alta

Baixa

Média

Alta

Baixa

Média

Alta

Reavaliada

* As tecnologias emergentes que não passarem pelos critérios de priorização comporão um Banco deTecnologias.


Ver mais

Premissa para a construção da Lista de Tecnologias Emergentes

A química de renováveis (biobased industry ou bioeconomia) é um setor emergente sem estrutura industrial definida

Apresenta dinâmica de concorrência

com base em inovação


Fonte: Reddy et al., 2012

Indústria baseada em biomassa (biobased products)


• Biocombustíveis 1ª geração: 100 bi l/a; crescimento ~ 10% a.a.

• Bioplásticos: 1% do mercado

•Bioprodutos crescimento ~ 20% a.a.

• Potencial de substituição: 17 a 38% da química orgânica até 2050

Fonte: Patel et al., 2006

Características econômicas do setor

Setor emergente sem estrutura industrial definida (biobased industry ou

bioeconomia)

Centenas de projetos inovadores

Novas bases de conhecimento

Participação de empresas estabelecidas de diversas indústrias

Surgimento de startups apoiadas por grants e políticas de inovação e por

recursos expressivos de venture capital

Grants e políticas (USDA, DOE, EU)

Transição de matéria-prima. Matéria-prima é fator estruturante da

indústria química


Dinâmica tecnológica e de inovação do setor


1

Modelos de Negócio

Produtos Tecnologias

De Conversão

Matérias Primas

Tecnologias emergentes analisadas em Química de Renováveis

Por se tratar de um setor emergente, onde não há projetos dominantesou rotas definidas, a ATS focou nas tecnologias relacionadas àestruturação da cadeia produtiva de renováveis:

Produção e desenvolvimento de matérias-primas (Grupo 1)• Grande desafio para evolução dessa indústria

Tratamento das matérias-primas (Grupo 2)• Etapa fundamental: como gerar matérias-primas com baixo custo?

Processo de produção conversão das matérias-primas (Grupo 3)• Diferentes plataformas: química, bioquímica

Desenvolvimento de novos produtos (Grupo 4)


Mudança de matéria prima – Grupo 2

Dificuldades e desafios para entrantes e estabelecidos

Redefinição das características estruturais da indústria

Redefinição da competição com surgimento de novos líderes (países e

empresas) e perdas de posição

Particularidades das matérias primas renováveis: a disponibilidade tem

que ser construída

Potencial, desafios e dificuldades de diversas fontes de matérias-primas


Tecnologias de tratamento e conversão da biomassa – Grupo 3

Biotecnologia?

Processos fermentativos? Enzimáticos?

Consolidação de processos via biologia sintética?

Processos químicos?

Termoquímicos? Gaseificação? Pirólise?

Combinações entre eles?

2 pontos chave:

As relações entre processos de conversão e matéria-prima

A evolução das escolhas das empresas e das agendas de P&D


Produtos: uma crescente diversificação – Grupo 4

Os produtos substitutos “imperfeitos” - ex: etanol

Os produtos substitutos “perfeitos” (os produtos drop in) - ex:

biohidrocarbonetos, PE verde (Braskem), combustíveis de aviação

Os novos produtos e plataformas

ex: PHAs, ácido succínico, butanol, farneceno

Que produtos podem se tornar efetivamente competitivos nas biorrefinarias?


Resultados da Consulta Estruturada


Academia / Pesquisa

38%

Governo9%

Indústria53%

Painel de respondentes

Área de atuação do

respondente

Academia /

Centro de PesquisaGoverno Indústria Total

No de respondentes 41 10 56 107


85

Tecnologias

Emergentes

4 Grupos

Grupo 1 - Tecnologias de produção e desenvolvimento de matérias primas

22 tecnologias investigadas

Grupo 2 - Tecnologias de tratamento da biomassa


Grupo 3 - Tecnologias de produção (conversão)


Grupo 4 - Novos produtos químicos


Estrutura da Consulta Estruturada


Classificação das

tecnologias analisadas

Não

viável

Não

atrativa

Relevante

prioritária

Relevante

críticaTotal

No de tecnologias 4 49 29 3 85

Resultados


5%

58%

34%

3%

Tecnologia Não Viável

Tecnologia Não Atrativa

Relevante Crítica

Relevante Prioritária

41

Tecnologias

Relevantes

4 GruposRelevantesPrioritárias

Relevantes Críticas

Grupo 1 - Tecnologias de produção e desenvolvimento de matérias primas

12 0

Grupo 2 - Tecnologias de tratamento da biomassa

6 0


7 1

Grupo 4 - Novos produtos químicos

4 2

Total 19 5

Resultados por grupo de tecnologia


As Tecnologias Relevantes selecionadas ainda devem ser validadas pelo Comitê Técnico e passar por um beta teste

Material

lignocelulósico

oleaginosas

lixo

etanol

Açúcar

1a geração

Açúcar

2a geração

ligninatratamento

bioóleo

glicerina

Rotas químicas

gaseificação

Rotas químicas

e bioquímicas

CO2 Rotas químicas

Rotas químicas e

bioquímicas

Rotas químicas

gás de síntese

Produtos

químicos

a partir de

matéria

prima

renovável

GRUPO 1 GRUPO 2 GRUPO 3

bioóleoalgas Fixação de CO2

gás de síntese

Rotas bioquímicas

Rotas bioquímicas

GRUPO

4


Grupo 2 - Tecnologias de tratamento

Tecnologias relevantes prioritárias

Tecnologias de pré-tratamento de lignocelulose para liberação de

açúcares simples

Uso de termólise no pré-tratamento

Hidrólise enzimática da celulose para liberação de açúcares simples

Tecnologias de fracionamento dos açúcares de cinco carbonos (pentoses)

e seis carbonos (hexoses)

Tecnologias de purificação da glicerina

Tecnologias de tratamento da vinhaça para produção de metano e

hidrogênio




Conversão química de açúcares

Conversão química de açúcares por catálise heterogênea

Desidratação hidrogenativa de açúcares (obtenção p ex valerolactona,

hidrocarbonetos)

Processos fermentativos com micro-organismos geneticamente

modificados para conversão de açúcares

Cloração de glicerina (obtenção p ex epicloridrina, éteres de glicerina)

Conversão química de etanol

Desidratação de alcoóis de cadeia curta (etanol, propanol, butanol)



Tecnologia relevante crítica

Conversão química de CO2 (obtenção por ex: dimetilcarbonato,

carbonato de glicerina, produção direta de ácido acrílico, propileno

carbonato, etileno carbonato)


Grupo 4 - Novos produtos


Produtos por desidratação hidrogenativa de açúcares (ex: ácido

levulínico)

Produtos derivados da glicerina por conversão química ( ex: acetais e

cetais de glicerina, éteres de glicerina e solventes verdes)

Biopolímeros biodegradáveis derivados do ácido succínico (ex PBS)


Grupo 4 - Novos produtos

Tecnologias relevantes críticas

Produtos a partir de processos fermentativos de açúcares (ex: ácido

glutárico, ácido mucônico)

Tecnologias de polimerização de ácido láctico para obtenção de PLA


Considerações finais

85 tecnologias emergentes investigadas, sendo 63 em tratamento da

biomassa, conversão e obtenção de produtos

20 tecnologias são relevantes das quais 17 são prioritárias e 3 são críticas

43 foram consideradas não relevantes, isto é, são não factíveis, inviáveis

ou sem difusão esperada no país

O pequeno número de críticas em relação às prioritárias sugere um

estágio favorável para a indústria brasileira em relação aos esforços de

desenvolvimento a serem empreendidos. Visão positiva da capacitação

tecnológica no país


Subsídios da ATS-Química para indução do desenvolvimento e da produção das

Tecnologias Relevantes


Lista de Tecnologias Relevantes

Será pactuada com as instâncias de governança do PBM: Comitês Executivos e Conselhos de Competitividade Setoriais

Passará a compor as Agendas Estratégicas Setoriais do PBM

Subsidiará a elaboração de políticas públicas de inovação


Recomendações

Expansão da base de conhecimento em biotecnologia, inclusive com atração de recursos humanos do exterior

Políticas integradas de apoio aos segmentos de biocombustíveis e de bioprodutos

Atração de investimento (empresas e/ou parcerias tecnológicas) para criação de novas competências visando maior inserção do país em áreas de tecnologia avançada

Elaboração de um mapa geo-referenciado de resíduos

Fortalecimento do ecossistema de inovação


Contribuições para ações do governo

FINEP e BNDES: financiamento (Edital de Seleção Pública Conjunta ANEEL/BNDES/FINEP incorporou o foco da ATS Química- INOVA ENERGIA NR. 01/2013)

MAPA/MMA: definição de marcos regulatórios para favorecer o desenvolvimento tecnológico

ICT/EMBRAPA: desenvolvimento de novas fontes de biomassa, novos processos bio/químicos, escalonamento, novos produtos

MCTI/ CNPq/FINEP: programas de fomento para ICTs/bolsas específicos voltados para estas tecnologias

INPI: fast-track na análise de patentes em tecnologias envolvendo renováveis


Equipe do Projeto


Estrutura de Coordenação do Projeto ATS

Supervisão Geral

Coordenação Sistêmica de Inovação do PBM

Coordenação Geral

Maria Luisa Campos Machado Leal (ABDI) e Marcio Miranda (CGEE)

Coordenação Executiva: ABDI/MDIC e CGEE/MCTI

Carla Ferreira Naves, Zil Miranda e Adriana Santos (ABDI) Liliane Rank e Katia Beltrão (CGEE)

Coordenação Técnica Geral

Fabio Stallivieri (FE/UFF), Ricardo Naveiro (Poli/UFRJ) e RodrigoSabattini (IE/Unicamp)


Carla NavesGerente de Projetos da ABDI

José Vitor BomtempoProfessor da UFRJ

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