Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/332520
Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Technical, economic and environmental assessment of sugarcane ethanol production in the Llanos Orientales region, Colombia : Avaliação técnica, econômica e ambiental da produção de etanol de cana-de-açúcar na região dos Llanos Orientales, Colômbia
Title Alternative: Avaliação técnica, econômica e ambiental da produção de etanol de cana-de-açúcar na região dos Llanos Orientales, Colômbia
Author: Rueda Ordoñez, Diego Andres 1981-
Advisor: Cortez, Luís Augusto Barbosa, 1957-
Abstract: Resumo: A região do Vale do rio Cauca é tradicionalmente a principal área de produção de cana-de-açúcar na Colômbia, com aproximadamente 230.000 hectares sendo usados para a produção de açúcar e etanol. Esta região não têm previsão de expandir suas fronteiras agrícolas principalmente devido as limitações sociais, geográficas e hídricas. Além disso, os potenciais benefícios de uma crescente produção de etanol só poderiam ser alcançados com uma expansão sustentável da produção de cana-de-açúcar. Este estudo faz parte do projeto LACAf, que avaliou as potenciais regiões de expansão para a produção de etanol na Colômbia e Moçambique. Estudos anteriores ligados ao projeto LACAf identificaram a região dos Llanos Orientales como a opção mais adequada para a expansão da produção de cana-de-açúcar e etanol na Colômbia, devido às condições climáticas favoráveis e uma quantidade significativa de terras cultiváveis disponíveis para a agricultura. Levando em consideração a dependência da Colômbia nos combustíveis fósseis e o compromisso do país em diminuir as emissões de gases de efeito estufa, o principal objetivo deste estudo foi avaliar várias opções de biorrefinaria para a produção de etanol na área de expansão dos Llanos Orientales na Colômbia e avaliar possíveis alternativas para maximizar os benefícios econômicos e ambientais. Os cenários avaliados nesta pesquisa foram baseados em diferentes alternativas de biorrefinaria: O primeiro cenário (a) representa a atual produção de cana-de-açúcar e etanol do Valle del rio Cauca (baseline), (b) uma destilaria anexa baseada no atual processo industrial do Valle del rio Cauca, mas levando em consideração os parâmetros agrícolas dos Llanos Orientales, (c) uma destilaria anexa com o modelo industrial brasileiro assumindo o uso de caldo de cana para a produção de açúcar e etanol (relação 50/50), (d) foi considerada a atual produção de cana-de-açúcar e etanol da destilaria autônoma da região, que no caso é o modelo da Bioenergy Company (baseline), (e) destilaria autônoma com recuperação de palha de cana-de-açúcar no campo, (f) destilaria autônoma 1G com integração da produção de etanol de primeira e segunda geração (1G2G ). Os resultados desta pesquisa mostraram que todas as biorrefinarias de primeira e segunda geração avaliadas eram lucrativas e atraentes. Além disso, os resultados das simulações para a região dos Llanos Orientales mostraram grande potencial de redução de impactos ambientais em relação à atual produção no Valle del rio Cauca que apresenta os maiores impactos ambientais em função da combustão do carvão, em comparação com os cenários propostos para os Llanos Orientales. Consequentemente, o etanol produzido pode se qualificar como "avançado" em termos dos critérios da Agência de Proteção Ambiental dos EUA, e atende aos requisitos do Parlamento Europeu, representando uma oportunidade de negócios para entrar nos maiores mercados de etanol e assim aumentando a produção de biocombustíveis na Colômbia. Após um conflito armado de 50 anos, as negociações do governo com grupos guerrilheiros que lideraram os acordos de paz na Colômbia abririam a possibilidade de modernizar a agricultura, gerando empregos rurais, melhorando os padrões de vida nas áreas rurais e aproveitando os vastos recursos naturais, contribuindo para reduzir os impactos ambientais dos combustíveis fósseis no país. Os resultados deste estudo podem contribuir para a avaliação do desenvolvimento de cultural bioenergéticas em uma nova área agrícola na Colômbia, um país com dependência de combustíveis fósseis, porém com grande potencial agrícola, e dentro de um contexto de pós-conflito

Abstract: The Cauca River Valley region is traditionally the main sugarcane production area in Colombia, with approximately 230,000 hectares being used for sugar and ethanol production. This area is not expected to expand its agricultural frontiers mainly due to social, geographic, and water limitations. Also, the potential benefits of an increasing ethanol production only could be reached if ensured with a sustainable expansion of sugarcane production. This study is part of the LACAf project, which accessed the potential expansion regions for ethanol production in Colombia and Mozambique. Previous studies linked to the LACAf project have identified the Llanos Orientales region as the most appropriate option for the sugarcane and ethanol production expansion in Colombia, due to its favorable climate conditions and a significant amount of arable land available for agriculture. Taking into consideration the dependency of Colombia on fossil fuels and the country's commitment in diminishing greenhouse gas emissions, the main goal of this study was to assess several biorefinery options for ethanol production in the expansion area of Llanos Orientales in Colombia and evaluate possible alternatives to maximize economic and environmental benefits. The evaluated scenarios in this research were based on different biorefinery alternatives: The first scenario (a) represents the current sugarcane and ethanol production of Cauca River Valley (baseline), (b) an annexed distillery based on the current industrial process of the Cauca River Valley, but taking into consideration the agricultural parameters of the Llanos Orientales, (c) an Annexed distillery with the Brazilian industrial model assuming the use of cane juice for the sugar and ethanol production (50/50 ratio), (d) the current sugarcane and ethanol production of an autonomous distillery taking into consideration the Bioenergy Company model (baseline), (e) autonomous distillery with sugarcane straw recovery from the field, (f) an 1G autonomous distillery with the integration of first and second generation ethanol production (1G2G). The results of this research showed that all the first-and second-generation biorefineries assessed were profitable and attractive. Furthermore, the results of the simulations for the Llanos Orientales region have shown great potential for reducing environmental impacts compared to the current production in the Cauca River Valley that presents the highest environmental impacts due to the coal combustion, in comparison with the scenarios proposed for the Llanos Orientales. Consequently, the ethanol produced could qualify as `advanced¿ in terms of the US Environmental Protection Agency criteria, and it meets the requirements of the European Parliament, representing a business opportunity to enter into the largest ethanol markets, and increasing biofuel production in Colombia. Following a 50 year armed conflict, the government negotiations with guerrilla groups that led to the peace agreements in Colombia that would open up the possibility of modernizing agriculture, generating rural jobs, improving living standards in rural areas and making good use of the vast natural resources, besides contributing to reduce the environmental impacts of fossil fuels in the country. The results of this study may contribute to policymaker¿s evaluation of the bioenergy crop development at a new agricultural area in Colombia, a country with fossil fuel dependence and a great potential of bioenergy crop production, and in a post-conflict context
Subject: Cana-de-açúcar
Avaliação do ciclo de vida
Mudanças climáticas
Etanol
Biorrefinaria
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
RuedaOrdonez_DiegoAndres_D.pdf6.38 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.