Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação comparativa do ciclo de vida do biodiesel de óleo de palma a partir de dois genótipos, Elaeis Guineensis Jacq. vs Híbrido Interespecífico, estudo de caso na Colômbia: impactos ambientais e balanço energético
Autor(es): NIETO MONGOLLÓN, Diego Ignacio
Primeiro Orientador: LORA, Electo Eduardo Silva
metadata.dc.contributor.advisor-co1: VENTURINI, Osvaldo José
Resumo: O óleo de palma bruto (OCP) é o maior óleo vegetal produzido no mundo. Em 2019, a produção de OCP foi de 72,3 milhões de toneladas por ano (35,45% da massa total do óleo vegetal produzido no mundo), seguida da soja com 56,8 milhões de toneladas por ano e do óleo de colza com 27,5 milhões de toneladas por ano. Contudo, nos últimos anos, devido à presença de doenças, as plantações do híbrido interespecífico O×G, um cruzamento entre a palma americana e a palma africana, aumentaram substancialmente na América Latina por causa de sua tolerância à doença de Amarelamento Fatal causada pela Phytophthora palmivora. Em razão disso, o objetivo chave desta pesquisa foi avaliar e comparar o balanço energético e a cadeia de produção de biodiesel a partir dos genótipos de palma E. guineensis Jacq. e Híbrido Interespecífico(OxG), para a situação agroindustrial atual na Colômbia. Para tais fins, foi realizada um analise energética e indicadores de desempenho de 1ª lei da termodinâmica foram calculados para determinar o modo em que a energia é aproveitada em cada processo, assim como o potencial de aproveitamento da energia da palma por hectare. Logo, foi realizada uma análise comparativa do tipo “cradle-to-gate” para verificar o desempenho ambiental dos genótipos em questão. A unidade funcional foi definida como 1.0 MJ de energia produzida, e os impactos foram modeladas usando o pacote de software SimaPro v.8.0.3 (Pré Consultants) e quantificados usando o método Impact 2002 +. Os resultados obtidos da analise termodinâmica expõem uma redução de 6.2% na eficiência global do sistema, se comparado com o biodiesel oriundo do E. guineensis Jacq., no entanto, o potencial de melhora que possui a produção de biocombustíveis a partir do genótipo Híbrido Interespecífico(OxG), especificamente na etapa de extração do óleo, pela atual ineficiência existente nos subsistemas mecânicos (esterilização, separação, prensado, trituração, etc.) é de mais do 4% na produtividade energética por hectare. As emissões de CO2eq do ciclo de vida do biodiesel com base na fruta tradicional foi de 12,5 g MJBD-1, sem contar o sequestro de carbono. Em comparação, as emissões de CO2eq de biodiesel produzido pela fruta hibrida foi de 13,8 g MJBD-1. Por tais fatos os indicadores de eficiência do ciclo de vida do biodiesel produzido pela fruta hibrida apresentaram valores menores ao do biodiesel convencional, reduções de 26.9% e 19.7% no NERTotal e FER, respetivamente. Porém, se comparado com a produção biodiesel de outros pesquisas de palma observa-se um melhor aproveitamento energético de até 1.2 unidades energéticas, assim como uma maior renovabilidade de até 3 unidades energéticas. Por conseguinte, este artículo conclui que o genótipo Híbrido Interespecífico(OxG) possui um potencial latente à produção de energia, combustíveis e alimentos, com baixos impactos ambientais.
Abstract: Crude Palm Oil (OCP) is the largest vegetable oil produced in the world. In 2019, OCP production was 72.3 million tons per year (35.45% of the mass of total vegetable oil produced in the world), followed by soybeans with 56.8 million tons per year, and rapeseed oil with 27.5 million tons per year. However, in recent years, due to the presence of diseases, plantations of the Híbrido InterespecíficoO×G, a cross between the American palm and the African palm, increased substantially in Latin America because of its tolerance to the bud rot disease caused by Phytophthora palmivora. As a result, the key objective of this research was to evaluate and compare the energy balance and the biodiesel production chain from the E. guineensis Jacq palm genotypes and Híbrido Interespecífico(OxG), or the current agro-industrial situation in Colombia. For such purposes, an energy analysis was carried out and performance indicators of the 1st law of thermodynamics were calculated to determine the way in which energy is used in each process, as well as the potential for using palm energy per hectare. Therefore, a comparative “cradle-to-gate” analysis was carried out to verify the environmental performance of the genotypes in question. The functional unit was defined as 1.0 MJ of energy produced, and the impacts were modeled using the software package SimaPro v.8.0.3 (Pre Consultants) and quantified using the Impact 2002 + method. The results obtained from the thermodynamic analysis show a 6.2% reduction in the overall efficiency of the system, when compared with the biodiesel from E. guineensis Jacq., Nonetheless, the potential for improvement that biofuels production has from the Híbrido Interespecífico(OxG) genotype, specifically in the oil extraction stage, due to the current inefficiency existing in the mechanical subsystems (sterilization, separation, pressing, crushing, etc.) it is more than 4% in energy productivity per hectare. CO2eq emissions from the biodiesel life cycle based on traditional fruit was 12.5 g MJBD-1, not counting carbon sequestration. In comparison, the CO2eq emissions of biodiesel produced by the hybrid fruit was 13.8 g MJBD-1 . For these facts, the efficiency indicators of the life cycle of biodiesel produced by hybrid fruit showed lower values than those of conventional biodiesel, reductions of 26.9% and 19.7% in NERTotal and FER, respectively. Nevertheless, when compared with the biodiesel production of other palm researches, a better energy use of up to 1.2 energy units is observed, as well as a greater renewability of up to 3 energy units. Thus, this article concludes that the Híbrido Interespecífico(OxG) genotype has a latent potential for the production of energy, fuels and food, with low environmental impact.
Palavras-chave: Óleo de palma
Híbrido interespecífico OxG
Balanço energético
Avaliação do ciclo de vida
Biodiesel
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA::ENGENHARIA DE ENERGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de Energia
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2435
Data do documento: 18-Dez-2020
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