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Type: Tese de Doutorado
Title: Emissão de gases de efeito estufa na obtenção do etanol de cana-de-açúcar: uma avaliação considerando diferentes cenários tecnológicos em Minas Gerais
Authors: Juan Carlos Claros Garcia
First Advisor: Eduardo Von Sperling
First Referee: Camila Costa de Amorim
Second Referee: Gilberto Caldeira Bandeira de Melo
Third Referee: Electo Eduardo Silva Lora
metadata.dc.contributor.referee4: Flávio Barbosa Justino
Abstract: O presente estudo apresenta uma avaliação das emissões de gases de efeito estufa decorrentes dos processos de agricultura e industrialização de cana-de-açúcar para produção de etanol. Aavaliação foi realizada considerando diversos cenários tecnológicos formados a partir de etapas produtivas envolvidas nos processos de agricultura e industrialização da cana-deaçúcar. Na quantificação dos gases de efeito estufa foram consideradas as emissões diretas deCO2, CH4 e N2O decorrentes das atividades agrícolas e industriais, assim como as emissões correspondentes à obtenção de insumos. Os dados preliminares foram coletados a partir de processos de licenciamento ambiental de 11 usinas do Estado de Minas Gerais, incluindo usinas de álcool e usinas de açúcar e álcool. De modo geral, as emissões foram estimadas multiplicando os dados de consumo das atividades estudadas por fatores de emissão específicos obtidos da base de dados Ecoinvent, sendo que alguns princípios de Avaliação doCiclo de Vida foram levados em conta para a estimativa das emissões. Para a determinação dos cenários tecnológicos relativos à produção de etanol, foi realizada uma pesquisa de campo envolvendo quatro usinas localizadas em Minas Gerais, onde foram identificadas etapas produtivas referentes aos processos de agricultura e industrialização. Foram levantados dados de consumo e utilização de insumos, os quais serviram de base para a estimativa das emissões de GEE em cada etapa produtiva. A partir das etapas produtivas e suas emissões, foideterminado um total de 180 cenários para produção de etanol com suas respectivas emissões. A partir de uma Análise de Variância foi realizada uma classificação dos cenários tecnológicos, de acordo com seu nível de emissões de GEE. Os resultados mostram que asemissões de GEE na produção de etanol dependem do cenário tecnológico considerado e que há diferenças significativas nas emissões quando comparam-se grupos de cenários tecnológicos diferentes. Dependendo do cenário tecnológico, as emissões variam entre 1729,24 kg CO2eq/ha·ano a 3257,45 kg CO2eq/ha·ano. Dentre as fontes de emissão que mais afetam o volume de emissões de GEE nos diversos cenários tecnológicos para produção de etanol, as mais importantes são: queima do canavial, colheita mecânica, aplicação de vinhaça, plantio de cana de ano e meio e adubação com torta de filtro. A emissão média de GEE na produção de etanol foi determinada em 2600,52 kg CO2eq/ha·ano.
Abstract: This paper presents a greenhouse gas emissions (GHG) assessment of the agricultural and industrial processes of sugar cane ethanol production in Minas Gerais. The assessment was performed by considering different technological scenarios related to the agricultural and industrial processes. The GHG balance takes into account CO2, CH4 and N2O direct emissions and indirect emissions caused by upstream production processes as agrochemical manufacturing. The preliminary data were obtained by environmental licensing processesdocuments of eleven mills located in the state of Minas Gerais, including both ethanol and sugar cane/ethanol mills. The emissions were estimated by multiplying the input data with specific emission factors obtained by Ecoinvent database and Life Cycle Assessment principles were considered in the emissions quantification. In order to characterize the different technological scenarios for ethanol production, a field resarch was performed at four mills located in Minas Gerais. Input data for all agricultural and industrial processes has been collected directly at the mills. In total, 180 different scenarios were characterized by combining all possible subprocesses. These scenarios were classified by an analysis of variance according to the level of their total GHG emissions. The results demonstrate that the GHG emissions linked to the ethanol production depend on the respective technological scenario. Furthermore, they show that there are significant differences between the level of emissions of different scenario groups. The level of GHG emissins ranges from 1729,24 kg CO2eq ha-1·a-1 to 3257,5 kg CO2eq/ha-1·a-1. The major GHG sources are: sugar cane burning,mechanical harvesting, vinasse application, one half year sugar cane plantation, and filter cake fertilization. The average GHG emissions was 2600,5 kg CO2eq/ ha-1·a-1.
Subject: Engenharia sanitária
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/ENGD-8RALYW
Issue Date: 15-Dec-2011
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