NAPI HCR

A demanda principal é promover conexões entre os principais ativos já existentes no Estado em tecnologias de produção e uso de combustíveis renováveis e sustentáveis, capazes de reduzir a pegada de carbono do setor de transporte aéreo e rodoviário e contribuir à transição energética para uma economia de baixo carbono.

Áreas prioritárias:
• Energias renováveis

Solução técnica proposta:
• Transferir conhecimento de alto potencial inovador para o setor produtivo
• Valorizar a cadeia de produção de biocombustíveis no Estado
• Integrar ativos e formar recursos humanos de qualidade
• Aumentar a produção científica e tecnológica associada ao tema
• Abrir novas oportunidades de internacionalização para os PPGs envolvidos
• Desenvolver sistemas catalíticos para a síntese de HCR usando matérias-primas renováveis
• Demonstrar a viabilidade da produção de SAF e diesel verde a partir de biogás e syngas renovável
• Aumentar a geração de emprego e renda de base tecnológica no Estado

Resultados esperados:
• 11 artigos publicados em revistas indexadas
• 2 artigos submetidos
• 2 artigos em fase de submissão
• Pelo menos 4 apresentações orais em congresso
• Pelo menos 5 resumos publicados em congresso
• 1 curso de pós-graduação ofertado no tema
• 3 cursos de treinamento ministrados
• 2 consultorias técnicas prestadas no tema
• 1 relatório técnico elaborado em parceria com a EPE
• Vários estágios de pós-doutoramento concluídos

Instituições parceiras:
• 3Di Engenharia
• CIBiogás
• Act Ion
• ERBR Energias Renováveis
• Sanepar
• Buschle & Lepper
• Next Chemical
• Universidade federal do Paraná
• Universidade Estadual de Maringá
• Universidade Tecnológica Federal do Paraná
• Universidade Estadual do Oeste do Paraná
• Universidade Estadual de Londrina

Fomento:
• Subtotal de bolsas R$ 45.380,00
• Subtotal de serviços PJ R$ 1.000,00
• Subtotal de diárias R$ 2.540,00
• Subtotal de deslocamentos R$ 3.500,00
• TOTAL R$ 52.500,00

Link para grupo na plataforma IAraucaria e contato com facilitadores:
https://www.iaraucaria.pr.gov.br/itl/#/home/groups/timeline?58a47feb=5

Link da apresentação:
https://www.youtube.com/live/L7MwgMpH-ng?feature=share

Justificativa:
Tem sido tema recorrente em discussões de políticas governamentais em áreas consideradas estratégicas no Brasil, principalmente com relação à disponibilidade física de petróleo e de seus derivados, em virtude de ser uma fonte limitada e não renovável e, com ampla inserção no setor de transporte e utilizado como matéria prima de diversos processos industriais. Quando não há disponibilidade ou os custos associados à extração e refino do petróleo são considerados elevados, outras avaliações sobre a oferta de energia primária entram na pauta das estratégias. Promover a pesquisa e desenvolvimento em âmbito estadual e buscar iniciativas que supram a demanda por petróleo mediante utilização de processos mais sustentáveis e eficientes, destacando a oportunidade de crescimento por meio do potencial das propensões locais e crescimento das energias renováveis e descentralizadas, coloca o Estado do Paraná em uma posição de destaque a nível nacional ao acompanhar tendências mundiais em avanço e modernização da matriz energética. Apesar da existência de tecnologias amadurecidas para produção de biogás e biocombustíveis de primeira e segunda geração, novas atividades de pesquisa têm identificado rotas tecnológicas alternativas para a produção de biocombustíveis líquidos não oxigenados. Tal interesse tem fundamento em vários aspectos técnicos como problemas de especificação e a disponibilidade de matérias-primas renováveis que muitas vezes competem com a indústria alimentícia. A nível nacional, já existem iniciativas por meio de políticas públicas, como o RenovaBio, que estabeleceu metas anuais para descarbonização da matriz energética no setor de combustíveis e a Rede Brasileira de Bioquerosene e Hidrocarbonetos Renováveis para Aviação (RBQAV), que estimula a troca de conhecimento entre empresas do setor oleoquímico, universidades e institutos de pesquisa que atuam na pesquisa em bioquerosene e hidrocarbonetos renováveis Ao avaliar o potencial de desenvolvimento do mercado, a produção de hidrocarbonetos renováveis via conversão catalítica do CO2 oriundo do biogás ou via produção de gás de síntese a partir da reforma do biogás, oportuniza a exploração de plantas que já se encontram em operação. De acordo com os dados levantados e tratados pelo CIBiogás e disponibilizados na plataforma do BiogásMap, em 2019, foram contabilizadas 521 unidades produtoras em operação no Brasil que produziram um total de 1,3 bilhões de metros cúbicos de biogás por ano, sendo o Paraná o segundo estado com maior quantidade de plantas, 110 unidades no total e utilizando majoritariamente como substrato resíduos do setor agroindustrial. Destaca-se que o contingente de plantas que realizam o processo de refino de biogás é bem reduzido, portanto vislumbra-se uma grande oportunidade na produção de hidrocarbonetos via reforma do biogás. Nos quesitos ambientais, proporcionar novas aplicações ao biogás permite a redução de impactos em duas principais vertentes. Ao fomentar o uso de métodos que proporcionam a utilização do CO2, seja por meio da captura e aproveitamento do dióxido de carbono ou pela reforma do biogás, transformando o gás que costumeiramente rejeitado em um ativo energético ou em matéria prima de outras aplicações comerciais, como a produção de biopolímeros, a redução na emissão de gases de efeito estufa (GEE) é alcançada, haja visto que os dois principais componentes do biogás seriam aproveitados em novas aplicações. Além disso, as rotas tecnológicas empregadas na produção de hidrocarbonetos alternativos, configuram-se como um processo limpo e renovável. Todavia ao estimular novas técnicas e novos produtos que proporcionam robustez e maior atratividade comercial à cadeia do biogás no âmbito do agronegócio, fomenta-se o tratamento adequado aos passivos ambientais relacionados às biomassas residuais, que quando dispostas na natureza, sem o devido tratamento, culmina na contaminação do solo, das águas e da atmosfera, proliferação de vetores de diversas doenças endêmicas e odores desagradáveis que impactam a qualidade do ar. O desenvolvimento da cadeia produtiva do biogás ainda abre portas para discussões mais aprofundadas sobre o pagamento por prestações de serviços ambientais, uma vez que a produção de biogás caracteriza que o serviço foi prestado de forma satisfatória. Esse modelo vem sendo discutido em âmbito nacional e visa estimular o princípio do poluidor pagador. Agregar valor ao setor do agronegócio ao mesmo tempo que se impulsiona o desenvolvimento de soluções inovadoras que utilizam práticas sustentáveis, tanto economicamente, quanto relacionado ao desenvolvimento social e tratamento de resíduos, proporciona avanços tecnológicos não somente ao setor e as instituições envolvidas, mas ao Estado como um todo. Com isso, o Paraná aumenta sua relevância e destaque em discussões de políticas públicas em esferas consideradas estratégicas à nível.

Resumo:
A energia e o uso dos derivados de petróleo têm um papel fundamental no crescimento econômico e desenvolvimento de um país propiciando avanços industriais, tecnológicos e ocasionando melhorias no padrão de vida da sociedade. Aliada a estas vantagens, amplia-se o desafio ao combate às mudanças climáticas e modificação nos padrões tradicionais de consumo. Embora o Brasil busque incentivar o suprimento da demanda energética mediante utilização de processos mais sustentáveis, e seja reconhecido mundialmente pela excelência de suas atividades em pesquisa e inovação tecnológica nas áreas de energia renovável e biocombustíveis, dos quais se destacam o biodiesel, o etanol e o biogás, os modelos atuais de mobilidade, no entanto, ainda são caracterizados pelo uso predominante de combustíveis p.2 /6 fósseis, que apresentam elevados custos econômicos e sofrem com oscilações cambiais e severas alterações de preços conforme as incertezas do mercado internacional, e, ainda representam uma das parcelas mais significativas na poluição das cidades brasileiras. Logo evidencia-se a necessidade estratégica de desenvolver soluções inovadoras que possam suprir as demandas energéticas, bem como potencial de oportunizar a abertura de novos mercados.
Neste contexto, vislumbrou-se a possibilidade da obtenção de hidrocarbonetos renováveis que dispõem de propriedades físico-químicas similares aos derivados do petróleo, como óleo diesel, gasolina, querosene de aviação e polímeros sintéticos, e são produzidos por meio de diferentes rotas tecnológicas que possuem impacto ambiental reduzido quando comparado às rotas convencionais de extração e refino do petróleo, como a hidrodeoxigenação de óleos e gorduras animais e vegetais, conversão catalítica (e.g., Fischer-Tropsch) a partir de gases de síntese, processos fermentativos utilizando bactérias, leveduras ou microalgas, conversão catalítica do CO2 oriundo de incineradoras, termelétricas movidas a biomassa. Os hidrocarbonetos de origem alternativa se apresentam como um potencial substituto aos derivados do petróleo e com aplicações diversas na indústria em geral, especialmente na energética, farmacêutica e em processos de fabricação de plásticos. No âmbito desta proposta, a matéria prima considerada para a produção de hidrocarbonetos renováveis será o biogás proveniente de resíduos da agroindústria. A utilização do biogás pode ser realizada por meio de dois processos distintos de conversão catalítica, sendo o primeiro deles a captura do CO2 descartado no processo de refino, ou por meio da reforma do biogás e obtenção de gás de síntese. É importante salientar que dependendo da matéria prima ou processo de produção de biogás empregado haverá processos de hidrogenação envolvidos, que por sua vez devem exigir a obtenção de hidrogênio renovável e que neste contexto apresenta-se mais um potencial produto a ser explorado. A adição e aceitabilidade do mercado quanto a introdução de um novo produto e sua cadeia de produção, é um processo considerado complexo e exige a organização, integração e coordenação de ações estruturantes que forneçam informações e inspire confiabilidade aos futuros investidores, oferecendo suporte às estratégias de investimentos e programas de desenvolvimento regional. O Paraná possui um longo histórico de investimentos e estímulo à pesquisa de base que proporcionaram o desenvolvimento de uma estrutura inigualável em termos de produção agroindustrial, prezando pela eficiência e sustentabilidade. Buscar atender as eminentes demandas energéticas utilizando resíduos deste setor, valendo-se da pesquisa e inovação em rede fortalece-se o intercâmbio de conhecimento entre os profissionais nas esferas estadual, nacional e internacional, ao mesmo tempo que se estimula o empreendedorismo, competitividade e novas oportunidades de mercado por meio da inovação.

Projetos envolvidos

Hidrocarbonetos Renováveis (PROHCR)

PI 003/2020

Valor total: R$ 95.282,90

Hidrocarbonetos Renováveis (NAPI HCR)

PI 003/2021 (Ato da DEFA 033/2021)

PI 003/2021 (Ato da DEFA 041/2021)

Valor total: R$ 1.521.476,00

NAPI HCR com West Virginia University - WVU Internacional

PI 25/2021

Valor total: R$ 453.160,00

TECPAR Biogás

PI 06/2019

Valor total: R$ 62.400,00

CIBiogás-ER

PI 14/2020

Valor total: R$ 52.500,00

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