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Agricultura de Precisão no setor sucroenergético brasileiro: onde estamos e para onde deveremos ir!

Por Guilherme Sanches

 

É fato que a agricultura de precisão (AP) desperta cada dia mais o interesse dos diversos segmentos do agronegócio. Caracterizada como um pacote tecnológico, a AP inclui diversas tecnologias e ferramentas que buscam determinar a variabilidade espacial presente nas lavouras para extrair o máximo rendimento destas. Não só busca otimizar os recursos para obter maiores lucratividades, mas também busca respeitar o meio ambiente pela utilização racional de insumos. No cenário mundial atual onde os recursos estão cada vez mais escassos e a poluição ambiental é preocupante, falar em agricultura de precisão é fundamental. Somado a isso, as metas ratificadas pelo governo brasileiro e outras nações ao redor do mundo na Conferência das Partes sobre mudanças do Clima (COP-21) fazem da agricultura de precisão um dos elementos chave para o sucesso das ambiciosas, porem necessárias, metas. Produzir mais com menos, respeitando o meio ambiente, deverá ser o lema do agronegócio brasileiro. No entanto, quando falamos de Brasil e do nosso setor sucroenergético dentro do contexto da agricultura de precisão surge a questão: onde estamos? Quais são as iniciativas e os avanços técnico-científicos que o Brasil tem feito neste sentido?

Dando um breve histórico, a preocupação com variabilidade espacial presente nas lavouras não é recente. O primeiro trabalho cientifico que relata esta preocupação é de 1929, publicado por Linsley e Bauer, com recomendações de testes da acidez do solo para aplicação de calcário. Contudo, o termo “Agricultura de Precisão” foi criado somente na década de 1990. Já no Brasil a Agricultura de Precisão começou a ganhar peso apenas no início do segundo milênio, especificamente em 2001, quando foram apresentadas as primeiras máquinas comerciais de aplicação de adubos à taxa variável. De lá para cá, a AP se intensificou cada vez mais, surgindo novas variantes como agricultura digital, agricultura inteligente, agricultura 4.0 e por aí vai.

Retirando uma pequena amostra (N= 233) de trabalhos técnico-científicos publicados mundialmente em revistas de alto impacto na temática de AP desde 2012, data em que foi criada a Comissão Brasileira de Agricultura de Precisão (CBAP) junto ao MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento), é visível o avanço e interesse do Brasil a respeito do assunto. Nossa posição é nada menos do que a 4ª, ficando apenas atrás de Estados Unidos (EUA), Espanha (ESP) e China (CHN) (Figura 1).

 

Figura 1. Números de trabalhos técnicos-científicos publicados por país desde 2012 na temática de Agricultura de Precisão. Fonte: Núcleo de Pesquisa Agricultura de Precisão CTBE/CNPEM.

 

Apesar de motivador, uma pesquisa de mercado realizada em 2013 pela Kleffmann Group revela que, ainda, o agronegócio brasileiro precisa colocar na prática aquilo que está dentro das academias e dos institutos de pesquisa no que diz respeito a AP. De 992 produtores entrevistados, principalmente do setor de grãos, apenas 45% afirmaram que utilizam alguma técnica relacionada à agricultura de precisão (Figura 2). Destes, que afirmaram usar AP, a maioria realiza o mapeamento da fertilidade do solo. A maneira como realizam o mapeamento da fertilidade do solo fica quase empatada entre à nível de talhão (43%) ou grid (57%). No geral, esses números revelam que, apenas, cerca de 15% da agricultura brasileira utilizam técnicas de amostragem de solo para mapeamento da fertilidade. É fato que ainda estamos muito longe do que gostaríamos. Hoje esses números já devem ter sofrido alterações, mas essa pesquisa de 2013 é a mais recente que se conhece do mercado brasileiro. Precisamos de novos números para saber onde estamos e, assim, alavancar investimentos no setor, além de novas atitudes para inserirmos a essência da AP nas lavouras brasileiras. Um importante passo para isso foi a criação da Associação Brasileira de Agricultura de Precisão (AsBrAP), em maio de 2017, tendo como um dos objetivos incentivar e divulgar a importância da agricultura de precisão para a sustentabilidade das produções agrícolas.

Figura 2. Resultados da pesquisa divulgada pela Kleffmann Group realizada em 2013 no mercado brasileiro.

Fonte: http://www.agriculturadeprecisao.org.br/upimg/publicacoes/pub_-boletim-tecnico-03—agricultura-de-precisao-numeros-do-mercado-brasileiro-11-04-2017.pdf

 

Quando entramos especificamente no setor sucroenergético brasileiro, movido principalmente pela cana-de-açúcar e seus derivados, os números precisam nos fazer parar e refletir. Da amostra de trabalhos técnico-científicos apresentada anteriormente, as culturas onde as pesquisas em AP (à nível mundial) concentram força são principalmente para o trigo (1º) e milho (2º) (Figura 3). Já a cana-de-açúcar se localiza na 14ª posição, empatada com cevada e oliva. Este retrato nos revela o porquê de as culturas de grãos estarem mais tecnificadas. Os ganhos relativos de produtividade destas lavouras nos últimos anos ultrapassam facilmente a cultura de cana-de-açúcar, que por sua vez se encontra estagnada. A produtividade agrícola da cana-de-açúcar sofreu reduções significativas nos últimos anos, principalmente devido à adoção da mecanização, desde o plantio até a colheita. Mudanças neste cenário de estagnação são facilmente percebidas pelos grupos que adotam expressivamente as tecnologias de piloto automático em todas as operações agrícolas, onde os ganhos em produtividade estão em torno de 8% a 10%, sem falar dos benefícios de redução de manobras e consumo de diesel. Mas sabemos que a agricultura de precisão pode alavancar ainda mais esses números. As tecnologias disponíveis não só permitem aumentar a produtividade, mas principalmente racionalizar os insumos. Somos carentes de números e resultados práticos que comprovem a verdadeira eficácia (econômica e ambiental) da adoção destas tecnologias no setor sucroenergético brasileiro.

Quando falamos de agricultura de precisão estamos intrinsicamente falando de inovação. Neste contexto o retrato revelado aqui não está longe do contexto brasileiro de inovação. Dados de 2015 revelam que o Brasil se encontra em 13º colocado no ranking de publicações científicas à nível mundial. No entanto, quando procuramos olhar pela ótica da inovação estamos apenas na 70ª posição. Estes números mostram o enorme “vale” que existe para que a ciência básica (feitas nas universidades e institutos de pesquisa) atinja a inovação e, consequentemente, chegue ao setor produtivo para gerar riqueza à nação. Na AP estamos neste mesmo dilema. Estamos conseguindo avançar em pesquisas, porém as mesmas não estão chegando aonde de fato precisam e deveriam chegar, isto é, no setor produtivo. Somado a isso, a cada dia fica mais difícil avançar nas pesquisas para gerar inovação no Brasil. Prova disso são os enormes cortes que o Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) vem sofrendo. O último corte atingiu os expressivos 40%. Uma luz no fundo do túnel para alavancarmos o setor e as inovações necessárias poderá ser o RenovaBio. Sem dúvida esta reforma política de biocombustíveis permitirá impulsionar a demanda por combustíveis mais limpos, acelerando nosso crescimento.

 

Figura 3. Números de trabalhos técnicos-científicos publicados por cultura desde 2012 na temática de Agricultura de Precisão. Fonte: Núcleo de Pesquisa Agricultura de Precisão CTBE/CNPEM

Portanto, o fato é que para as metas do acordo de Paris serem alcançadas precisamos avançar. Estimativas apontam que a produção brasileira de cana-de-açúcar precisará sofrer um acréscimo de ≈43% até 2030. Para isso não há sombra de dúvidas que parcerias entre instituições de pesquisa e o setor produtivo deverão ser cada vez maiores. Sem verba para pesquisa não se faz ciência, sem ciência não se faz inovação e sem inovação não há crescimento. Apesar de crítico, o cenário atual deve nos motivar a caminhar em frente e tornar o agronegócio brasileiro uma potência cada vez maior. Agricultura de Precisão é um caminho sem volta que permitirá produzir mais com menos. Aqueles que se atentarem mais rapidamente para esse fato tornarão seus negócios mais lucrativos e sustentáveis. Este é o momento da Agricultura de Precisão. Estudar a variabilidade espacial e temporal das lavouras para maximizar a produção e minimizar os impactos ambientais é o caminho!

 

Sobre o autor

Guilherme Martineli Sanches é graduado e mestre em Engenharia Agrícola pela Faculdade de Engenharia Agrícola (FEAGRI/UNICAMP) e especialista em Análise de Dados pela Faculdade de Engenharia Química (FEQ/UNICAMP). Atualmente é Líder do Núcleo de Pesquisa em Agricultura de Precisão do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) pertencente ao Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).

Sobre o CTBE

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). O CTBE desenvolve pesquisa e inovação de nível internacional na área de biomassa voltada à produção de energia, em especial do etanol de cana-de-açúcar. O Laboratório possui um ambiente singular no País para o escalonamento de tecnologias, visando a transferência de processos da bancada científica para o setor produtivo, no qual se destaca a Planta Piloto para Desenvolvimento de Processos (PPDP).

Sobre o CNPEM

O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Localizado em Campinas-SP, possui quatro laboratórios referências mundiais e abertos à comunidade científica e empresarial. O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz Síncrotron da América Latina e está, nesse momento, construindo Sirius, o novo acelerador brasileiro, de quarta geração, para análise dos mais diversos tipos de materiais, orgânicos e inorgânicos; o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) desenvolve pesquisas em áreas de fronteira da Biociência, com foco em biotecnologia e fármacos; o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioetanol (CTBE) investiga novas tecnologias para a produção de etanol celulósico; e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) realiza pesquisas com materiais avançados, com grande potencial econômico para o país.

CTBE é convidado a participar do Simpósio Tecnologia de Produção de Cana-de-açúcar

Gonçalo Pereira, diretor do CTBE, Henrique Junqueira Franco e Lauren Menandro, ambos da Divisão Agrícola, compartilham experiências nos dias 12 e 13 de julho

O Grupo de Apoio à Pesquisa e Extensão (GAPE) da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ/USP) promove a oitava edição do Simpósio Tecnologia de Produção de Cana-de-açúcar, tradicional evento que busca difundir conhecimento e estimular o compartilhamento de informações quanto às tecnologias de produção de cana. O ciclo de palestras acontece entre os dias 12 e 14 de julho no Teatro UNIMEP, em Piracicaba. As inscrições podem ser feitas clicando neste link.

Três integrantes do CTBE foram convidados a compartilhar suas experiências. O diretor do Laboratório, Prof. Gonçalo Pereira, está à frente da palestra “Etanol 2G: experiências, situação atual e perspectivas no setor Sucroenergético brasileiro” que acontece em 12 de julho (10h45 às 11h30), primeiro dia do Simpósio.

O coordenador da Divisão Agrícola, Henrique Junqueira Franco vai moderar a mesa “Inovações tecnológicas no setor”, no dia 13 de julho (14h às 18h). Participa da mesa a pesquisadora Lauren Menandro, também da Divisão Agrícola, com o tema “Recolhimento de palha: ponto de vista agronômico” (14h45 às 15h30).

Para Franco, essa participação fornece ao CTBE a oportunidade de estar próximo ao setor produtivo que anseia por novas tecnologias. “Somos um Laboratório Nacional que faz ciência de olho nos produtores. Nós trabalhamos com foco nas demandas do setor produtivo”, afirma. “Participar do Simpósio ao lado de tantos profissionais e especialistas é uma chance de compartilhar informações: ensinando e aprendendo ao mesmo tempo”, reforça o coordenador da Divisão Agrícola do CTBE.

Confira a programação completa:

Sobre o CTBE

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). O CTBE desenvolve pesquisa e inovação de nível internacional na área de biomassa voltada à produção de energia, em especial do etanol de cana-de-açúcar. O Laboratório possui um ambiente singular no País para o escalonamento de tecnologias, visando a transferência de processos da bancada científica para o setor produtivo, no qual se destaca a Planta Piloto para Desenvolvimento de Processos (PPDP).

Vídeo Biocombustíveis Desenvolvimento Sustentável

Biocombustíveis e as Novas Perspectivas de Produção Sustentável

Novas tecnologias na área de biocombustíveis promovem o desenvolvimento sustentável. Dentre elas está a produção de etanol de segunda geração que aproveita integralmente a matéria-prima (bagaço e palha de cana-de-açúcar).

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) é uma das principais instituições do Brasil a desenvolver pesquisas e novas tecnologias na área de produção de etanol. Um dos focos principais dos estudos do CTBE é promover o desenvolvimento sustentável e contribuir para que o País mantenha a liderança mundial na produção de biocombustíveis.

 

Neste vídeo produzido pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), é possível conhecer as ações de pesquisa e a infraestrutura do CTBE, principalmente no que diz respeito à produção de etanol de segunda geração. Essa tecnologia em desenvolvimento aproveita melhor a matéria-prima (bagaço e palha de cana-de-açúcar) e permite um aumento da produção de etanol em até 50%, sem aumentar a área de cana plantada.

Livro Biorrefinaria Virtual Springer

Springer publica livro sobre Biorrefinaria Virtual do CTBE

Obra em pré-venda apresenta ferramenta de avaliação de impactos de novas tecnologias em biorrefinarias.
Livro Biorrefinaria Virtual Springer

A editora Springer realizará em janeiro de 2016 o lançamento mundial do livro “Virtual Biorefinery: An Optimization Strategy for Renewable Carbon Valorization”. A pré-venda já está disponível no site da editora.

A obra apresenta de forma concisa a estrutura e os resultados dos primeiros anos de operação da Biorrefinaria Virtual de Cana-de-açúcar (BVC). Essa ferramenta de simulação computacional desenvolvida pelo Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) possibilita avaliar tecnicamente a integração de novas tecnologias na cadeia produtiva de cana, nos três eixos da sustentabilidade: econômico, ambiental e social. Dentre as tecnologias avaliadas pela ferramenta estão o etanol celulósico (segunda geração), produtos derivados da química verde, novos manejos agrícolas para a cana-de-açúcar e diferentes estratégias de comercialização e uso do etanol como biocombustível.

A produção do livro foi coordenada por quatro editores, Atonio Bonomi e Otavio Cavalett, do CTBE, e Marco Aurélio Pinheiro Lima e Marcelo Cunha, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Mais de uma dezena de autores atuaram na produção do conteúdo dos nove capítulos, que totalizam 285 páginas.

O coordenador da Divisão de Avaliação Integrada de Biorrefinarias (AIB) do CTBE e responsável pelo desenvolvimento da BVC, Antonio Bonomi, explica que o grande diferencial da ferramenta é a possibilidade de integrar dados de toda a cadeia produtiva relacionada à produção de etanol de primeira e segunda geração, ou de outros compostos oriundos da cana-de-açúcar. “Ferramentas desse porte costumam simular somente os impactos industriais ou agrícolas da produção, de forma isolada. A BVC integra a avaliação dessas duas áreas e ainda contempla os impactos de uso final do produto para gerar um levantamento completo da sustentabilidade da tecnologia em desenvolvimento”.

Bruce Dale, eleito pela Biofuels Digest a 50a personalidade mundial mais relevante da bioeconomia em 2015, escreve no prefácio do livro a ser publicado pela Springer que não há nada no mundo igual a BVC, pois ela combina “ferramentas de modelagem econômica, ambiental e social para aprimorar uma indústria existente, a do refino de cana, ao mesmo tempo em que estabelece as bases para compreender e melhorar a sustentabilidade de uma indústria emergente, a do etanol de segunda geração”. Para Dale, o CTBE está liderando no mundo a aplicação de sistemas modernos de modelagem para moldar a emergência de uma nova indústria sustentável.

Biorrefinaria virtual avalia programas de pesquisa e políticas públicas de investimentos em novas tecnologias

O livro em pré-venda mostra que os dados gerados pela BVC podem contribuir para que empresas, governos e instituições de pesquisa e fomento definam prioridades de estudo e de desenvolvimento, avaliem o sucesso de seus projetos e planejem o investimento em novas tecnologias. Segundo Marco Aurélio Pinheiro Lima, um dos editores do livro e ex-diretor do CTBE os cientistas medem o sucesso de um programa de pesquisa de acordo com o número de publicações produzidas e de citações destas em outros estudos. Inovações tecnológicas têm como parâmetro de eficácia o lucro originado pelas patentes. “Mas em um laboratório nacional que persegue determinados resultados, a lógica da ciência básica não funciona e também não se pode aguardar o tempo necessário para que uma patente gere lucro. É preciso adotar uma estratégia para a tomada de decisão no dia a dia e é isso que a Biorrefinaria Virtual possibilita”, explica Lima.

Bonomi informa que um dos resultados da BVC mais expressivos comentados no livro da Springer é o estudo feito neste ano pela sua equipe no CTBE, a pedido do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). Esse mostra a evolução do custo de produção do etanol de segunda geração no Brasil dentro de diferentes cenários e mostra que este valor poderá se tornar inferior ao custo de produção da primeira geração a partir de 2020. Tal pesquisa foi apresentada este mês pelo Brasil na Conferência do Clima de Paris (COP 21) como uma ação para reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa no País.

A obra a ser publicada apresenta os seguintes capítulos:

  • Chapter 1 – Background;
  • Chapter 2 – The Virtual Sugarcane Biorefinery Concept;
  • Chapter 3 – The Agricultural Production Model;
  • Chapter 4 – Biorefinery Alternatives;
  • Chapter 5 – Biorefinery Products Logistics, Commercialization and Use;
  • Chapter 6 – Sustainability Assessment Methodologies;
  • Chapter 7 – Use of the VSB to Assess Biorefinery Strategies;
  • Chapter 8 – Use of VSB to Plan Research Programs and Public Policies;
  • Chapter 9 – Final Remarks.

Artigo mais citado em 2012-2013

No último mês de novembro a editora Springer também premiou a equipe do CTBE que atua no desenvolvimento e uso da BVC com o certificado de artigo mais citado dos anos de 2012-2013 da Revista Clean Technologies and Environmental Policy. O artigo premiado possui o título Environmental and economic assessment of sugarcane first generation biorefineries in Brazil.

Palestrantes Encontro Química Verde

Novos rumos para a química verde no Brasil

V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde reuniu pesquisadores, empresas e instituições de fomento no CTBE.
Palestrantes Encontro Química Verde

O V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde, promovido pelo Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) e pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em Campinas-SP, no último mês de outubro, mostrou que o panorama brasileiro da química verde está mudando. Instituições de fomento lançaram grandes editais dedicados à temática, empresas brasileiras e multinacionais começaram a desenvolver e produzir os primeiros compostos químicos oriundos de biomassa renovável e pesquisadores buscam criar novos modelos de desenvolvimento de pesquisa nessa área. O otimismo no futuro do setor perdura, mesmo diante do complexo cenário político e econômico que o País enfrenta.

A edição desse ano do Encontro contou com duas seções temáticas. Uma delas reuniu quatro indústrias químicas que mais investem atualmente em química verde no Brasil, que são: Braskem, Rhodia/Solvay, Dow, Croda. A outra trouxe representantes de quatro grandes instituições de fomento à pesquisa do País, que são: Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii).

Na avaliação da coordenadora do evento, a pesquisadora do CTBE Maria Teresa Borges Pimenta, a plenária com as empresas mostrou uma busca por maior sustentabilidade nos processos. Elas estão criando centros de inovação no Brasil por conta, principalmente, da cana-de-açúcar que é uma biomassa com potencial para a química verde e amplamente produzida por aqui. “Ao mesmo tempo, as empresas mostraram que vão apostar nos produtos já definidos, com mercado disponível e boas chances de viabilidade econômica para os novos processos, alterando somente a matéria-prima e a forma de obtenção do produto. No Brasil não devemos esperar que as indústrias químicas paguem pelo “selo verde”, explica Pimenta.

Encontro Química Verde Comitê Organizador

Membros do Comitê Organizador do V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde (da esquerda para a direita: Maria Teresa Barbosa, Sindélia Azzoni, Carlos Rossell e Karen Marabezi).

Na sessão das instituições de fomento o destaque foi o Plano de Desenvolvimento e Inovação da Indústria Química (PADIQ), uma iniciativa recém lançada por BNDES e Finep que vai investir R$ 2,2 bilhões durante os anos de 2016 e 2017 para projetos de pesquisa voltados à indústria química. Representantes das duas instituições explicaram detalhes do PADIQ para a audiência, visto que uma das suas linhas se destina a produtos químicos provenientes de fontes renováveis. Os palestrantes também concordaram que precisa existir uma maior conexão entre os instrumentos de fomento das instituições para que bons estudos de ciência básica cheguem ao estágio de produtos comercializados pelas indústrias.

A matéria-prima redefine a engenharia dos processos em química verde

No aspecto técnico, uma das principais discussões do V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde envolveu a necessidade de rever a engenharia empregada na produção de blocos químicos produzidos a partir de matérias-primas renováveis. A pesquisadora do CTBE e coordenadora do evento, Sindélia de Freitas Azzoni, explica que, até o momento, o desenvolvimento de tecnologias que utilizam biomassa lignocelulósica para produzir biocombustíveis ou produtos químicos se baseia no uso de operações unitárias e reações de transformação bem estabelecidas. Altera-se apenas a matéria-prima, como por exemplo o uso de biomassa lignocelulósica ao invés de petróleo.  “O problema dessa estratégia é que a biomassa lignocelulósica é quimicamente heterogênea e as frações de interesse para o processo se encontram no estado sólido, o que exige a criação de novos conceitos de processos e de equipamentos para processar com eficiência  as reações em estado semi-sólido ou suspensões. Isto representa uma mudança considerável de paradigma e apresenta uma grande oportunidade para inovação”, informa Azzoni.

Palestrantes como Antônio Aprígio da Silva Curvelo, da Universidade de São Paulo (USP – São Carlos) propõem um mudança nesse formato de trabalho. Para ele, é mais eficaz olhar para as macromoléculas da biomassa e identificar o que pode ser aproveitado para então desenhar processos novos de produção de compostos de química verde, comtemplando essa maior diversidade química. Atualmente, processos que utilizam biomassa lidam com custos mais elevados em operações de downstream e de separação e purificação, ponto a ser trabalhado para melhorar a viabilidade econômica como um todo.

Instalação Biorrefinaria Virtual de Cana

Biorrefinaria Virtual de Cana

Instalação Biorrefinaria Virtual de Cana

Biorrefinaria Virtual de Cana (BVC)

A Biorrefinaria Virtual de Cana-de-açúcar (BVC) é uma ferramenta de simulação computacional que possibilita avaliar a integração de novas tecnologias – nas fases agrícolas, industrial e de uso – à cadeia produtiva de cana-de-açúcar e outras biomassas, considerando os três eixos da sustentabilidade: econômico, ambiental e social.

Dentre as tecnologias em desenvolvimento avaliadas pela BVC estão a produção de etanol celulósico (segunda geração), a obtenção de produtos derivados da química verde, novos manejos agrícolas para a cana-de-açúcar e diferentes estratégias de comercialização e uso do etanol como biocombustível.

Na área agrícola, o modelo de avaliação desenvolvido/utilizado na BVC (CanaSoft) incorpora parâmetros como, por exemplo, tipos de colheita e plantio, etapas de transporte, operações agrícolas, maquinários, implementos, mão de obra, agroquímicos, fertilizantes, entre outros. No setor industrial a BVC utiliza balanços de massa e energia do processo para realizar a avaliação técnica de diferentes opções de produtos e tecnologias para biorrefinarias através de softwares de simulação de processos. Já na área de logística e uso final, é possível analisar a influência do transporte do etanol no impacto total do produto, entre outros fatores.

Indicadores de sustentabilidade social e ambiental são calculados na BVC por meio de metodologias como a Matriz Insumo Produto e a Análise de Ciclo de Vida, respectivamente.

Esta facility está disponível à usuários internos (CNPEM), externos (Brasil e exterior), bem como à prestação de serviços (iniciativa privada / não acadêmica). A BVC opera em modo de submissão de propostas via Portal de Usuários do CNPEM, oferecendo serviço, treinamento inicial e suporte na operação dos seus equipamentos.

  • Período de Submissão para o 2º semestre de 2019:
    01/maio/2019 a 31/maio/2019
  • Período de Realização:
    1º/ago/2019 a 29/nov/2019.
  • Período de Submissão para o 1º semestre de 2020:
    04/nov/2019 a 29/nov/2019

Descubra como submeter uma proposta de pesquisa a ser realizada na BVC.


Aplicações

Otimizar conceitos e processos presentes em uma biorrefinaria;

Avaliar os aspectos de sustentabilidade (econômicos, ambientais e sociais) de diferentes alternativas de biorrefinarias;

Analisar o estágio de desenvolvimento de novas tecnologias.

Dúvidas ou informações, escreva-nos


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Fermentacao continua destaque notícia

Fermentação VHG com o dobro de etanol e 60% menos vinhaça

Profissionais do CTBE desenvolvem uma fermentação continua multiestágio. O processo amplia a eficiência da produção de bioetanol e reduz a geração de vinhaça, etapa que concentra 1/3 das perdas industriais ligadas ao caldo de cana-de-açúcar.
Fermentacao continua destaque notícia

Um novo processo de fermentação alcoólica foi desenvolvido no Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), em parceria com a empresa BP. A tecnologia, que possui ganho de eficiência de até 7%, é intitulada VHG (Very High Gravity), sigla em inglês que faz referência à alta concentração de açúcares no caldo fermentativo.

Trata-se de uma fermentação alcóolica contínua multiestágio com reciclo de células, voltada à obtenção de vinhos de alto teor alcóolico – 15% em volume. Tal processo elimina os fatores que limitam a tolerância alcóolica da levedura, como contaminantes, sólidos insolúveis e temperatura. “Somente o etanol permanece como elemento de estresse”, comenta a engenheira e especialista em processos do CTBE, Celina Yamakawa.

A parceria entre o CTBE e a BP teve início no final de 2012 e conta com um investimento de R$ 4 milhões. Inicialmente, testes de laboratórios foram feitos para identificar as configurações ideais do processo e dos equipamentos. Desde julho desse ano o experimento é desenvolvido 24 horas por dia em escala semi-industrial, na Planta Piloto do CTBE, para demonstrar a tecnologia e a sua robustez.

Biorreator 3L fermentacao contínua CTBE

Biorreator de três litros.

Os pesquisadores trabalham na Planta Piloto com linhagens de leveduras de uso comercial e condições semelhantes às industriais. “Utilizamos tanto mosto esterilizado como apenas clarificado, como ocorre nas usinas. Também permitimos a entrada de contaminantes microbiológicos no processo, como bactérias e leveduras selvagens, para avaliar a dinâmica populacional do sistema”, informa Jonas Nolasco Junior, um dos líderes do projeto no CTBE.

Outro aspecto relevante da tecnologia é o revigoramento celular. Ele restaura o sistema de membranas das leveduras ao final do processo e permite manter sua atividade celular em ponto ótimo durante o próximo ciclo fermentativo. A combinação entre o revigoramento celular e as alterações no processo que eliminam a tolerância alcoólica da levedura dobrou a produtividade atual da fermentação, mantendo a principal característica do processo brasileiro que é o reciclo de células.

Fermentação com 15% em volume de etanol

A média de concentração de etanol nas fermentações industriais brasileiras é de 8,5% em volume. O processo desenvolvido no CTBE atingiu médias de 15% em laboratório e na Planta Piloto.

Nolasco lembra que até recentemente se acreditava que a concentração de etanol na fermentação possuía um limite teórico de 10% em volume, pois ao chegar em 12% as leveduras morriam pelo efeito toxico do etanol produzido. “A tecnologia que desenvolvemos rompeu esse limite sem empregar microrganismos geneticamente modificados para tolerar elevadas concentrações de etanol”, informa Nolasco.

Fermentacao contínua CTBE vista geral

Vista geral da instalação na Planta Piloto do CTBE.

Produção de vinhaça é reduzida em 60%

A produção de vinhaça durante a fermentação contínua multiestágio é reduzida em 60% devido à maior taxa de conversão alcóolica. Isso diminui o custo global de produção de etanol entre 5 e 7%. “Tal característica representa um grande benefício ao setor, pois o custo da fertirrigação do solo com vinhaça, que recicla os nutrientes extraídos durante o corte da cana, é elevado. Sem contar que a superdosagem desse material pode contaminar solos e lençóis freáticos”, enfatiza Nolasco.

Após a prova de conceito na Planta Piloto, o CTBE entregará à BP o projeto conceitual básico de integração da fermentação VHG a uma unidade típica de produção de etanol, açúcar e eletricidade, além de uma avaliação técnico-econômica do novo processo. A BP possui exclusividade no uso da tecnologia por cinco anos. Após esse prazo, a técnica fica disponível a todo o setor sucroenergético.

FAQ propriedade intelectual

Perguntas Frequentes (FAQ) – Patentes e Inovação

FAQ propriedade intelectual

Perguntas Frequentes (FAQ) – Patentes e Inovação

FAQ propriedade intelectual

Inovação e propriedade intelectual são temas de extrema relevância a muitas áreas da pesquisa científica brasileira. Ao mesmo tempo, trata-se de um conteúdo recentemente inserido no dia-a-dia do pesquisador. Inúmeras dúvidas sobre essa temática podem surgir a quem desenvolve C&T, como por exemplo, o que é uma invenção patenteável ou que tipo de proteção se garante por meio do depósito de patentes.

Abaixo temos um conjunto de perguntas respondidas pela equipe de Gestão de Negócios do CTBE que visam auxiliar quem desenvolve pesquisas em áreas e temáticas com possibilidade de proteção de propriedade intelectual.

FAQ – Patentes e Inovação

1. O que é inovação?

“Define-se inovação como atividade precursora para desenvolver e introduzir um novo produto no mercado pela primeira vez, possibilitada pelas competências internas da empresa”.

“As “inovações tecnológicas” compreendem as implantações de produtos e processos tecnologicamente novos e substanciais melhorias tecnológicas em produtos e processos, envolvendo uma série de atividades científicas, tecnológicas, organizacionais, financeiras e comerciais.”

KIM; NELSON, 2005
MANUAL DE OSLO, 2006

2. O que é uma patente?

É um documento que descreve uma invenção e cria uma situação legal na qual a invenção pode ser explorada somente com a autorização do titular.” Em outras palavras, é um dos meios de se proteger a inovação.

“Impede outras pessoas de utilizarem comercialmente a invenção patenteada, reduzindo a concorrência.”

“Uma patente protege uma invenção e garante ao titular os direitos exclusivos para usar sua invenção por um período limitado de tempo em um determinado país.”

“Um pedido pode ter a patente concedida num país e recusada em outro, ou pode ser extinta em um país e se manter válida em outro.”

DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI
DL320 – Basics on patent drafting – WIPO 2014

3. O que é invenção?

Uma invenção pode ser definida como uma nova solução para um problema técnico específico, dentro de um determinado campo tecnológico.”

DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI

4. Que tipos de invenções são patenteáveis?

“As patentes de invenção são concebidas para proteger não só os progressos da tecnologia, mas também para proteger os aperfeiçoamentos de menor vulto”.

“Existem apenas dois tipos de reivindicações: as “reivindicações de produto”, que se referem a uma entidade física, e as “reivindicações de processo”, que se referem a toda atividade na qual algum produto material se faz necessário para realizar o processo.

São exemplos de categorias de “reivindicações de produto”: produto, aparelho, objeto, artigo, equipamento, máquina, dispositivo, sistema de equipamentos co-operantes, composto, composição e kit; e de “reivindicações de processo”: processo, uso e método.”

DIRETRIZES DE EXAME DE PEDIDOS DE PATENTE DIRETORIA DE PATENTES DIRPA – Julho 2012

5. O que NÃO é patenteável?

No BRASIL, não são patenteáveis:

  • Descobertas, teorias científicas e métodos matemáticos. Ex.: Lei da gravidade, método para calcular a raiz quadrada;
  • Concepções puramente abstratas;
  • Algo exclusivo no domínio das ideias e sem base material. Ex.: método para viajar no tempo;
  • Regras de jogo;
  • Esquemas, planos princípios ou métodos comerciais, contábeis, financeiros, educativos, publicitários, de sorteio e de fiscalização;
  • Métodos operatórios, terapêuticos ou de diagnóstico para aplicação no corpo humano ou animal;
  • Programas de computador;
  • Obras literárias, arquitetônicas, artísticas, científicas ou qualquer criação estética.
  • Apresentação de informações. Ex.: Propaganda
  • Todo ou parte de seres vivos naturais e materiais biológicos encontrados na natureza, EXCETO OS MICRORGANISMOS TRANSGÊNICOS: “QUE EXPRESSEM, MEDIANTE INTERVENÇÃO HUMANA DIRETA EM SUA COMPOSIÇÃO GENÉTICA, UMA CARACTERÍSTICA NÃO ALCANÇÁVEL PELA ESPÉCIE EM CONDIÇÕES NATURAIS.”

Lei 9279/96 Art. 10 – LPI
DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI

6. Vale a pena “patentear” em outro país?

Apenas se o inventor ou alguém autorizado por este tiver interesse em explorar comercialmente a tecnologia no referido país. Ter a patente em um país específico não impede que outros países utilizem seu conteúdo.

7. Existe patente de cobertura mundial?

Não. O atual de sistema de patentes é territorial. Não é possível obter uma patente mundial, é necessário entrar com um pedido de patente em cada país em que se deseja explorar a tecnologia. Contudo, existem mecanismos para facilitar esse processo, como é o caso das patentes WO.

8. O que são patentes WO?

São patentes que depositadas no Patent Cooperation Treaty (PCT), um tratado internacional que oficializa um sistema para o depósito de pedidos de patente e que permite que se obtenham patentes em diversos países a partir de um único pedido.

Essas patentes NÃO SÃO DE COBERTURA MUNDIAL: são uma espécie de “intermediário”, que simplifica o processo de depósito nos países contratantes do tratado e dá algumas vantagens com relação ao depósito direto e simultâneo em vários países, como:

  • um período de até 18 meses, a partir da data de depósito, para a escolha dos países onde as patentes entrarão, dando a possibilidade de encontrar investidores ou de desenvolver mais a invenção;
  • uma avaliação de patenteabilidade;
  • um adiamento de despesas: resguarda-se a prioridade em todos os países contratantes sem ter que se fazer o depósito em cada um deles.

9. Quais são os passos para se obter uma patente?

1º. Possuir um PRODUTO ou PROCESSO que tenha NOVIDADE, ATIVIDADE INVENTIVA E APLICAÇÃO INDUSTRIAL, sendo um AVANÇO TÉCNICO ou RESOLVENDO UM PROBLEMA TÉCNICO em relação ao que já é descrito ou utilizado.

A novidade (ser novo no mundo todo) e a atividade inventiva (não ser óbvio para um técnico no assunto) são auferidas por meio da BUSCA DE ANTERIORIDADES, realizada tanto em bases de patentes quanto em outras bases com outros tipos de divulgação (científica, comercial…).

2º. Redigir o pedido de patente. Para se redigir uma patente “forte”, deve-se atentar às especificidades dos seguintes campos:

  • Campo da invenção – Serve à introdução do pedido de patente. Descreve-se, em poucas palavras, o objeto da invenção e, de forma não exaustiva, a finalidade deste objeto, deixando clara a sua aplicação industrial;
  • Fundamentos da invenção – o relatório descritivo deve incluir o estado da técnica pertinente à invenção. Os documentos citados como representativos do estado da técnica (obtidos pela busca de anterioridades) devem ser identificados, seja em literatura patentária ou não patentária. É necessário evidenciar o caráter técnico do problema a ser resolvido, da solução proposta e dos efeitos alcançados para que se tenha uma invenção;
  • Breve descrição da invenção: descrever, de forma reduzida, a solução da invenção, apresentando todos os objetos (modalidades) presentes no que se deseja proteger. Deve-se deixar bem claro, em texto corrido, as vantagens que serão obtidas com a utilização deste invento em relação ao que foi descrito nos fundamentos.
  • Descrição detalhada da invenção: descrever, numa redação contínua, como é construído ou executado o invento, detalhando como os vários elementos são interligados. A suficiência descritiva é avaliada com base no relatório descritivo, que deverá apresentar a invenção de forma clara e precisa, a ponto de ser executada por um técnico no assunto. DAÍ A IMPORTÂNCIA DOS EXEMPLOS: além de descreverem o invento, podem ressaltar a atividade inventiva.
  • Reivindicações: de processo ou de produto. Quanto mais amplas, mais fácil de serem recusadas por esbarrarem no estado da técnica. Quanto mais estreitas, mais fácil de serem contornadas por terceiros. O QUE NÃO ESTIVER DESCRITO NO RELATÓRIO NÃO PODE SER REIVINDICADO.

3º. Realizar o depósito de acordo com a ESTRATÉGIA COMERCIAL, escolhendo-se os países onde a patente será depositada.

10. Para que serve a busca de anterioridade?

Além de certificar se uma invenção é inédita e pode ser patenteada, ela corrobora a LIBERDADE PARA OPERAR (FTO – freedom to operate). Reivindicações de algumas patentes podem impedir a exploração comercial de resultados de pesquisas realizadas no CTBE, embora não impeçam a divulgação científica desses resultados.

A busca de anterioridades deve ser feita também ao longo de todo projeto do Laboratório identificado com potencial para inovação, em decorrência do ACOMPANHAMENTO DE PROJETOS realizada pela equipe de PI do CTBE. Todas as patentes, quando depositadas em qualquer parte do mundo, podem ficar até 18 meses em sigilo. A cada busca, patentes antes não triadas podem ser identificadas devido à disponibilização dessas patentes ao público.

11. Posso pesquisar sobre algo que possui patente?

SIM!!! Segundo a LPI (Lei 9279/96) dentre a situações em que os direitos exclusivos do titular da patente poderão ser utilizados sem sua autorização está: “com finalidade experimental, relacionados a estudos ou pesquisas científicas ou tecnológicas.”

Pode-se usar, pode-se publicar. Entretanto, não se pode obter uma patente com o mesmo conteúdo ou licenciar esse conteúdo a terceiros para fins de exploração comercial.

Portifólio de Tecnologias – Patentes

Portfólio de Tecnologias (Patentes)

O cumprimento da missão do CTBE passa, obrigatoriamente, pelo desenvolvimento de tecnologias que desenvolvam significativamente o setor de produção de bioenergia, tanto na área agrícola, quanto na industrial. O portfólio aqui apresentado contempla perfis de tecnologias geradas no CTBE que estão protegidas por meio do depósito de pedido de patentes.

Muitas dessas tecnologias estão disponíveis a empresas e instituições interessadas em licenciá-las e dar prosseguimento ao desenvolvimento da tecnologia disponibilizando-a à sociedade em forma de processos, produtos ou serviços. Interessados em alguma tecnologia podem contatar a equipe de Gestão de Negócios do CTBE pelo e-mail unidadeembrapii@cnepm.br ou telefone: (19) 3518-2542.

Tecnologias Desenvolvidas no CTBE

Últimas Patentes Publicadas

Agricultura de Precisão no setor sucroenergético brasileiro: onde estamos e para onde deveremos ir!

Por Guilherme Sanches

 

É fato que a agricultura de precisão (AP) desperta cada dia mais o interesse dos diversos segmentos do agronegócio. Caracterizada como um pacote tecnológico, a AP inclui diversas tecnologias e ferramentas que buscam determinar a variabilidade espacial presente nas lavouras para extrair o máximo rendimento destas. Não só busca otimizar os recursos para obter maiores lucratividades, mas também busca respeitar o meio ambiente pela utilização racional de insumos. No cenário mundial atual onde os recursos estão cada vez mais escassos e a poluição ambiental é preocupante, falar em agricultura de precisão é fundamental. Somado a isso, as metas ratificadas pelo governo brasileiro e outras nações ao redor do mundo na Conferência das Partes sobre mudanças do Clima (COP-21) fazem da agricultura de precisão um dos elementos chave para o sucesso das ambiciosas, porem necessárias, metas. Produzir mais com menos, respeitando o meio ambiente, deverá ser o lema do agronegócio brasileiro. No entanto, quando falamos de Brasil e do nosso setor sucroenergético dentro do contexto da agricultura de precisão surge a questão: onde estamos? Quais são as iniciativas e os avanços técnico-científicos que o Brasil tem feito neste sentido?

Dando um breve histórico, a preocupação com variabilidade espacial presente nas lavouras não é recente. O primeiro trabalho cientifico que relata esta preocupação é de 1929, publicado por Linsley e Bauer, com recomendações de testes da acidez do solo para aplicação de calcário. Contudo, o termo “Agricultura de Precisão” foi criado somente na década de 1990. Já no Brasil a Agricultura de Precisão começou a ganhar peso apenas no início do segundo milênio, especificamente em 2001, quando foram apresentadas as primeiras máquinas comerciais de aplicação de adubos à taxa variável. De lá para cá, a AP se intensificou cada vez mais, surgindo novas variantes como agricultura digital, agricultura inteligente, agricultura 4.0 e por aí vai.

Retirando uma pequena amostra (N= 233) de trabalhos técnico-científicos publicados mundialmente em revistas de alto impacto na temática de AP desde 2012, data em que foi criada a Comissão Brasileira de Agricultura de Precisão (CBAP) junto ao MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento), é visível o avanço e interesse do Brasil a respeito do assunto. Nossa posição é nada menos do que a 4ª, ficando apenas atrás de Estados Unidos (EUA), Espanha (ESP) e China (CHN) (Figura 1).

 

Figura 1. Números de trabalhos técnicos-científicos publicados por país desde 2012 na temática de Agricultura de Precisão. Fonte: Núcleo de Pesquisa Agricultura de Precisão CTBE/CNPEM.

 

Apesar de motivador, uma pesquisa de mercado realizada em 2013 pela Kleffmann Group revela que, ainda, o agronegócio brasileiro precisa colocar na prática aquilo que está dentro das academias e dos institutos de pesquisa no que diz respeito a AP. De 992 produtores entrevistados, principalmente do setor de grãos, apenas 45% afirmaram que utilizam alguma técnica relacionada à agricultura de precisão (Figura 2). Destes, que afirmaram usar AP, a maioria realiza o mapeamento da fertilidade do solo. A maneira como realizam o mapeamento da fertilidade do solo fica quase empatada entre à nível de talhão (43%) ou grid (57%). No geral, esses números revelam que, apenas, cerca de 15% da agricultura brasileira utilizam técnicas de amostragem de solo para mapeamento da fertilidade. É fato que ainda estamos muito longe do que gostaríamos. Hoje esses números já devem ter sofrido alterações, mas essa pesquisa de 2013 é a mais recente que se conhece do mercado brasileiro. Precisamos de novos números para saber onde estamos e, assim, alavancar investimentos no setor, além de novas atitudes para inserirmos a essência da AP nas lavouras brasileiras. Um importante passo para isso foi a criação da Associação Brasileira de Agricultura de Precisão (AsBrAP), em maio de 2017, tendo como um dos objetivos incentivar e divulgar a importância da agricultura de precisão para a sustentabilidade das produções agrícolas.

Figura 2. Resultados da pesquisa divulgada pela Kleffmann Group realizada em 2013 no mercado brasileiro.

Fonte: http://www.agriculturadeprecisao.org.br/upimg/publicacoes/pub_-boletim-tecnico-03—agricultura-de-precisao-numeros-do-mercado-brasileiro-11-04-2017.pdf

 

Quando entramos especificamente no setor sucroenergético brasileiro, movido principalmente pela cana-de-açúcar e seus derivados, os números precisam nos fazer parar e refletir. Da amostra de trabalhos técnico-científicos apresentada anteriormente, as culturas onde as pesquisas em AP (à nível mundial) concentram força são principalmente para o trigo (1º) e milho (2º) (Figura 3). Já a cana-de-açúcar se localiza na 14ª posição, empatada com cevada e oliva. Este retrato nos revela o porquê de as culturas de grãos estarem mais tecnificadas. Os ganhos relativos de produtividade destas lavouras nos últimos anos ultrapassam facilmente a cultura de cana-de-açúcar, que por sua vez se encontra estagnada. A produtividade agrícola da cana-de-açúcar sofreu reduções significativas nos últimos anos, principalmente devido à adoção da mecanização, desde o plantio até a colheita. Mudanças neste cenário de estagnação são facilmente percebidas pelos grupos que adotam expressivamente as tecnologias de piloto automático em todas as operações agrícolas, onde os ganhos em produtividade estão em torno de 8% a 10%, sem falar dos benefícios de redução de manobras e consumo de diesel. Mas sabemos que a agricultura de precisão pode alavancar ainda mais esses números. As tecnologias disponíveis não só permitem aumentar a produtividade, mas principalmente racionalizar os insumos. Somos carentes de números e resultados práticos que comprovem a verdadeira eficácia (econômica e ambiental) da adoção destas tecnologias no setor sucroenergético brasileiro.

Quando falamos de agricultura de precisão estamos intrinsicamente falando de inovação. Neste contexto o retrato revelado aqui não está longe do contexto brasileiro de inovação. Dados de 2015 revelam que o Brasil se encontra em 13º colocado no ranking de publicações científicas à nível mundial. No entanto, quando procuramos olhar pela ótica da inovação estamos apenas na 70ª posição. Estes números mostram o enorme “vale” que existe para que a ciência básica (feitas nas universidades e institutos de pesquisa) atinja a inovação e, consequentemente, chegue ao setor produtivo para gerar riqueza à nação. Na AP estamos neste mesmo dilema. Estamos conseguindo avançar em pesquisas, porém as mesmas não estão chegando aonde de fato precisam e deveriam chegar, isto é, no setor produtivo. Somado a isso, a cada dia fica mais difícil avançar nas pesquisas para gerar inovação no Brasil. Prova disso são os enormes cortes que o Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) vem sofrendo. O último corte atingiu os expressivos 40%. Uma luz no fundo do túnel para alavancarmos o setor e as inovações necessárias poderá ser o RenovaBio. Sem dúvida esta reforma política de biocombustíveis permitirá impulsionar a demanda por combustíveis mais limpos, acelerando nosso crescimento.

 

Figura 3. Números de trabalhos técnicos-científicos publicados por cultura desde 2012 na temática de Agricultura de Precisão. Fonte: Núcleo de Pesquisa Agricultura de Precisão CTBE/CNPEM

Portanto, o fato é que para as metas do acordo de Paris serem alcançadas precisamos avançar. Estimativas apontam que a produção brasileira de cana-de-açúcar precisará sofrer um acréscimo de ≈43% até 2030. Para isso não há sombra de dúvidas que parcerias entre instituições de pesquisa e o setor produtivo deverão ser cada vez maiores. Sem verba para pesquisa não se faz ciência, sem ciência não se faz inovação e sem inovação não há crescimento. Apesar de crítico, o cenário atual deve nos motivar a caminhar em frente e tornar o agronegócio brasileiro uma potência cada vez maior. Agricultura de Precisão é um caminho sem volta que permitirá produzir mais com menos. Aqueles que se atentarem mais rapidamente para esse fato tornarão seus negócios mais lucrativos e sustentáveis. Este é o momento da Agricultura de Precisão. Estudar a variabilidade espacial e temporal das lavouras para maximizar a produção e minimizar os impactos ambientais é o caminho!

 

Sobre o autor

Guilherme Martineli Sanches é graduado e mestre em Engenharia Agrícola pela Faculdade de Engenharia Agrícola (FEAGRI/UNICAMP) e especialista em Análise de Dados pela Faculdade de Engenharia Química (FEQ/UNICAMP). Atualmente é Líder do Núcleo de Pesquisa em Agricultura de Precisão do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) pertencente ao Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).

Sobre o CTBE

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). O CTBE desenvolve pesquisa e inovação de nível internacional na área de biomassa voltada à produção de energia, em especial do etanol de cana-de-açúcar. O Laboratório possui um ambiente singular no País para o escalonamento de tecnologias, visando a transferência de processos da bancada científica para o setor produtivo, no qual se destaca a Planta Piloto para Desenvolvimento de Processos (PPDP).

Sobre o CNPEM

O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Localizado em Campinas-SP, possui quatro laboratórios referências mundiais e abertos à comunidade científica e empresarial. O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz Síncrotron da América Latina e está, nesse momento, construindo Sirius, o novo acelerador brasileiro, de quarta geração, para análise dos mais diversos tipos de materiais, orgânicos e inorgânicos; o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) desenvolve pesquisas em áreas de fronteira da Biociência, com foco em biotecnologia e fármacos; o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioetanol (CTBE) investiga novas tecnologias para a produção de etanol celulósico; e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) realiza pesquisas com materiais avançados, com grande potencial econômico para o país.

CTBE é convidado a participar do Simpósio Tecnologia de Produção de Cana-de-açúcar

Gonçalo Pereira, diretor do CTBE, Henrique Junqueira Franco e Lauren Menandro, ambos da Divisão Agrícola, compartilham experiências nos dias 12 e 13 de julho

O Grupo de Apoio à Pesquisa e Extensão (GAPE) da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ/USP) promove a oitava edição do Simpósio Tecnologia de Produção de Cana-de-açúcar, tradicional evento que busca difundir conhecimento e estimular o compartilhamento de informações quanto às tecnologias de produção de cana. O ciclo de palestras acontece entre os dias 12 e 14 de julho no Teatro UNIMEP, em Piracicaba. As inscrições podem ser feitas clicando neste link.

Três integrantes do CTBE foram convidados a compartilhar suas experiências. O diretor do Laboratório, Prof. Gonçalo Pereira, está à frente da palestra “Etanol 2G: experiências, situação atual e perspectivas no setor Sucroenergético brasileiro” que acontece em 12 de julho (10h45 às 11h30), primeiro dia do Simpósio.

O coordenador da Divisão Agrícola, Henrique Junqueira Franco vai moderar a mesa “Inovações tecnológicas no setor”, no dia 13 de julho (14h às 18h). Participa da mesa a pesquisadora Lauren Menandro, também da Divisão Agrícola, com o tema “Recolhimento de palha: ponto de vista agronômico” (14h45 às 15h30).

Para Franco, essa participação fornece ao CTBE a oportunidade de estar próximo ao setor produtivo que anseia por novas tecnologias. “Somos um Laboratório Nacional que faz ciência de olho nos produtores. Nós trabalhamos com foco nas demandas do setor produtivo”, afirma. “Participar do Simpósio ao lado de tantos profissionais e especialistas é uma chance de compartilhar informações: ensinando e aprendendo ao mesmo tempo”, reforça o coordenador da Divisão Agrícola do CTBE.

Confira a programação completa:

Sobre o CTBE

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). O CTBE desenvolve pesquisa e inovação de nível internacional na área de biomassa voltada à produção de energia, em especial do etanol de cana-de-açúcar. O Laboratório possui um ambiente singular no País para o escalonamento de tecnologias, visando a transferência de processos da bancada científica para o setor produtivo, no qual se destaca a Planta Piloto para Desenvolvimento de Processos (PPDP).

Vídeo Biocombustíveis Desenvolvimento Sustentável

Biocombustíveis e as Novas Perspectivas de Produção Sustentável

Novas tecnologias na área de biocombustíveis promovem o desenvolvimento sustentável. Dentre elas está a produção de etanol de segunda geração que aproveita integralmente a matéria-prima (bagaço e palha de cana-de-açúcar).

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) é uma das principais instituições do Brasil a desenvolver pesquisas e novas tecnologias na área de produção de etanol. Um dos focos principais dos estudos do CTBE é promover o desenvolvimento sustentável e contribuir para que o País mantenha a liderança mundial na produção de biocombustíveis.

 

Neste vídeo produzido pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), é possível conhecer as ações de pesquisa e a infraestrutura do CTBE, principalmente no que diz respeito à produção de etanol de segunda geração. Essa tecnologia em desenvolvimento aproveita melhor a matéria-prima (bagaço e palha de cana-de-açúcar) e permite um aumento da produção de etanol em até 50%, sem aumentar a área de cana plantada.

Livro Biorrefinaria Virtual Springer

Springer publica livro sobre Biorrefinaria Virtual do CTBE

Obra em pré-venda apresenta ferramenta de avaliação de impactos de novas tecnologias em biorrefinarias.
Livro Biorrefinaria Virtual Springer

A editora Springer realizará em janeiro de 2016 o lançamento mundial do livro “Virtual Biorefinery: An Optimization Strategy for Renewable Carbon Valorization”. A pré-venda já está disponível no site da editora.

A obra apresenta de forma concisa a estrutura e os resultados dos primeiros anos de operação da Biorrefinaria Virtual de Cana-de-açúcar (BVC). Essa ferramenta de simulação computacional desenvolvida pelo Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) possibilita avaliar tecnicamente a integração de novas tecnologias na cadeia produtiva de cana, nos três eixos da sustentabilidade: econômico, ambiental e social. Dentre as tecnologias avaliadas pela ferramenta estão o etanol celulósico (segunda geração), produtos derivados da química verde, novos manejos agrícolas para a cana-de-açúcar e diferentes estratégias de comercialização e uso do etanol como biocombustível.

A produção do livro foi coordenada por quatro editores, Atonio Bonomi e Otavio Cavalett, do CTBE, e Marco Aurélio Pinheiro Lima e Marcelo Cunha, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Mais de uma dezena de autores atuaram na produção do conteúdo dos nove capítulos, que totalizam 285 páginas.

O coordenador da Divisão de Avaliação Integrada de Biorrefinarias (AIB) do CTBE e responsável pelo desenvolvimento da BVC, Antonio Bonomi, explica que o grande diferencial da ferramenta é a possibilidade de integrar dados de toda a cadeia produtiva relacionada à produção de etanol de primeira e segunda geração, ou de outros compostos oriundos da cana-de-açúcar. “Ferramentas desse porte costumam simular somente os impactos industriais ou agrícolas da produção, de forma isolada. A BVC integra a avaliação dessas duas áreas e ainda contempla os impactos de uso final do produto para gerar um levantamento completo da sustentabilidade da tecnologia em desenvolvimento”.

Bruce Dale, eleito pela Biofuels Digest a 50a personalidade mundial mais relevante da bioeconomia em 2015, escreve no prefácio do livro a ser publicado pela Springer que não há nada no mundo igual a BVC, pois ela combina “ferramentas de modelagem econômica, ambiental e social para aprimorar uma indústria existente, a do refino de cana, ao mesmo tempo em que estabelece as bases para compreender e melhorar a sustentabilidade de uma indústria emergente, a do etanol de segunda geração”. Para Dale, o CTBE está liderando no mundo a aplicação de sistemas modernos de modelagem para moldar a emergência de uma nova indústria sustentável.

Biorrefinaria virtual avalia programas de pesquisa e políticas públicas de investimentos em novas tecnologias

O livro em pré-venda mostra que os dados gerados pela BVC podem contribuir para que empresas, governos e instituições de pesquisa e fomento definam prioridades de estudo e de desenvolvimento, avaliem o sucesso de seus projetos e planejem o investimento em novas tecnologias. Segundo Marco Aurélio Pinheiro Lima, um dos editores do livro e ex-diretor do CTBE os cientistas medem o sucesso de um programa de pesquisa de acordo com o número de publicações produzidas e de citações destas em outros estudos. Inovações tecnológicas têm como parâmetro de eficácia o lucro originado pelas patentes. “Mas em um laboratório nacional que persegue determinados resultados, a lógica da ciência básica não funciona e também não se pode aguardar o tempo necessário para que uma patente gere lucro. É preciso adotar uma estratégia para a tomada de decisão no dia a dia e é isso que a Biorrefinaria Virtual possibilita”, explica Lima.

Bonomi informa que um dos resultados da BVC mais expressivos comentados no livro da Springer é o estudo feito neste ano pela sua equipe no CTBE, a pedido do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). Esse mostra a evolução do custo de produção do etanol de segunda geração no Brasil dentro de diferentes cenários e mostra que este valor poderá se tornar inferior ao custo de produção da primeira geração a partir de 2020. Tal pesquisa foi apresentada este mês pelo Brasil na Conferência do Clima de Paris (COP 21) como uma ação para reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa no País.

A obra a ser publicada apresenta os seguintes capítulos:

  • Chapter 1 – Background;
  • Chapter 2 – The Virtual Sugarcane Biorefinery Concept;
  • Chapter 3 – The Agricultural Production Model;
  • Chapter 4 – Biorefinery Alternatives;
  • Chapter 5 – Biorefinery Products Logistics, Commercialization and Use;
  • Chapter 6 – Sustainability Assessment Methodologies;
  • Chapter 7 – Use of the VSB to Assess Biorefinery Strategies;
  • Chapter 8 – Use of VSB to Plan Research Programs and Public Policies;
  • Chapter 9 – Final Remarks.

Artigo mais citado em 2012-2013

No último mês de novembro a editora Springer também premiou a equipe do CTBE que atua no desenvolvimento e uso da BVC com o certificado de artigo mais citado dos anos de 2012-2013 da Revista Clean Technologies and Environmental Policy. O artigo premiado possui o título Environmental and economic assessment of sugarcane first generation biorefineries in Brazil.

Palestrantes Encontro Química Verde

Novos rumos para a química verde no Brasil

V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde reuniu pesquisadores, empresas e instituições de fomento no CTBE.
Palestrantes Encontro Química Verde

O V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde, promovido pelo Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) e pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em Campinas-SP, no último mês de outubro, mostrou que o panorama brasileiro da química verde está mudando. Instituições de fomento lançaram grandes editais dedicados à temática, empresas brasileiras e multinacionais começaram a desenvolver e produzir os primeiros compostos químicos oriundos de biomassa renovável e pesquisadores buscam criar novos modelos de desenvolvimento de pesquisa nessa área. O otimismo no futuro do setor perdura, mesmo diante do complexo cenário político e econômico que o País enfrenta.

A edição desse ano do Encontro contou com duas seções temáticas. Uma delas reuniu quatro indústrias químicas que mais investem atualmente em química verde no Brasil, que são: Braskem, Rhodia/Solvay, Dow, Croda. A outra trouxe representantes de quatro grandes instituições de fomento à pesquisa do País, que são: Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii).

Na avaliação da coordenadora do evento, a pesquisadora do CTBE Maria Teresa Borges Pimenta, a plenária com as empresas mostrou uma busca por maior sustentabilidade nos processos. Elas estão criando centros de inovação no Brasil por conta, principalmente, da cana-de-açúcar que é uma biomassa com potencial para a química verde e amplamente produzida por aqui. “Ao mesmo tempo, as empresas mostraram que vão apostar nos produtos já definidos, com mercado disponível e boas chances de viabilidade econômica para os novos processos, alterando somente a matéria-prima e a forma de obtenção do produto. No Brasil não devemos esperar que as indústrias químicas paguem pelo “selo verde”, explica Pimenta.

Encontro Química Verde Comitê Organizador

Membros do Comitê Organizador do V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde (da esquerda para a direita: Maria Teresa Barbosa, Sindélia Azzoni, Carlos Rossell e Karen Marabezi).

Na sessão das instituições de fomento o destaque foi o Plano de Desenvolvimento e Inovação da Indústria Química (PADIQ), uma iniciativa recém lançada por BNDES e Finep que vai investir R$ 2,2 bilhões durante os anos de 2016 e 2017 para projetos de pesquisa voltados à indústria química. Representantes das duas instituições explicaram detalhes do PADIQ para a audiência, visto que uma das suas linhas se destina a produtos químicos provenientes de fontes renováveis. Os palestrantes também concordaram que precisa existir uma maior conexão entre os instrumentos de fomento das instituições para que bons estudos de ciência básica cheguem ao estágio de produtos comercializados pelas indústrias.

A matéria-prima redefine a engenharia dos processos em química verde

No aspecto técnico, uma das principais discussões do V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde envolveu a necessidade de rever a engenharia empregada na produção de blocos químicos produzidos a partir de matérias-primas renováveis. A pesquisadora do CTBE e coordenadora do evento, Sindélia de Freitas Azzoni, explica que, até o momento, o desenvolvimento de tecnologias que utilizam biomassa lignocelulósica para produzir biocombustíveis ou produtos químicos se baseia no uso de operações unitárias e reações de transformação bem estabelecidas. Altera-se apenas a matéria-prima, como por exemplo o uso de biomassa lignocelulósica ao invés de petróleo.  “O problema dessa estratégia é que a biomassa lignocelulósica é quimicamente heterogênea e as frações de interesse para o processo se encontram no estado sólido, o que exige a criação de novos conceitos de processos e de equipamentos para processar com eficiência  as reações em estado semi-sólido ou suspensões. Isto representa uma mudança considerável de paradigma e apresenta uma grande oportunidade para inovação”, informa Azzoni.

Palestrantes como Antônio Aprígio da Silva Curvelo, da Universidade de São Paulo (USP – São Carlos) propõem um mudança nesse formato de trabalho. Para ele, é mais eficaz olhar para as macromoléculas da biomassa e identificar o que pode ser aproveitado para então desenhar processos novos de produção de compostos de química verde, comtemplando essa maior diversidade química. Atualmente, processos que utilizam biomassa lidam com custos mais elevados em operações de downstream e de separação e purificação, ponto a ser trabalhado para melhorar a viabilidade econômica como um todo.

Instalação Biorrefinaria Virtual de Cana

Biorrefinaria Virtual de Cana

Instalação Biorrefinaria Virtual de Cana

Biorrefinaria Virtual de Cana (BVC)

A Biorrefinaria Virtual de Cana-de-açúcar (BVC) é uma ferramenta de simulação computacional que possibilita avaliar a integração de novas tecnologias – nas fases agrícolas, industrial e de uso – à cadeia produtiva de cana-de-açúcar e outras biomassas, considerando os três eixos da sustentabilidade: econômico, ambiental e social.

Dentre as tecnologias em desenvolvimento avaliadas pela BVC estão a produção de etanol celulósico (segunda geração), a obtenção de produtos derivados da química verde, novos manejos agrícolas para a cana-de-açúcar e diferentes estratégias de comercialização e uso do etanol como biocombustível.

Na área agrícola, o modelo de avaliação desenvolvido/utilizado na BVC (CanaSoft) incorpora parâmetros como, por exemplo, tipos de colheita e plantio, etapas de transporte, operações agrícolas, maquinários, implementos, mão de obra, agroquímicos, fertilizantes, entre outros. No setor industrial a BVC utiliza balanços de massa e energia do processo para realizar a avaliação técnica de diferentes opções de produtos e tecnologias para biorrefinarias através de softwares de simulação de processos. Já na área de logística e uso final, é possível analisar a influência do transporte do etanol no impacto total do produto, entre outros fatores.

Indicadores de sustentabilidade social e ambiental são calculados na BVC por meio de metodologias como a Matriz Insumo Produto e a Análise de Ciclo de Vida, respectivamente.

Esta facility está disponível à usuários internos (CNPEM), externos (Brasil e exterior), bem como à prestação de serviços (iniciativa privada / não acadêmica). A BVC opera em modo de submissão de propostas via Portal de Usuários do CNPEM, oferecendo serviço, treinamento inicial e suporte na operação dos seus equipamentos.

  • Período de Submissão para o 2º semestre de 2019:
    01/maio/2019 a 31/maio/2019
  • Período de Realização:
    1º/ago/2019 a 29/nov/2019.
  • Período de Submissão para o 1º semestre de 2020:
    04/nov/2019 a 29/nov/2019

Descubra como submeter uma proposta de pesquisa a ser realizada na BVC.


Aplicações

Otimizar conceitos e processos presentes em uma biorrefinaria;

Avaliar os aspectos de sustentabilidade (econômicos, ambientais e sociais) de diferentes alternativas de biorrefinarias;

Analisar o estágio de desenvolvimento de novas tecnologias.

Dúvidas ou informações, escreva-nos


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Fermentacao continua destaque notícia

Fermentação VHG com o dobro de etanol e 60% menos vinhaça

Profissionais do CTBE desenvolvem uma fermentação continua multiestágio. O processo amplia a eficiência da produção de bioetanol e reduz a geração de vinhaça, etapa que concentra 1/3 das perdas industriais ligadas ao caldo de cana-de-açúcar.
Fermentacao continua destaque notícia

Um novo processo de fermentação alcoólica foi desenvolvido no Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), em parceria com a empresa BP. A tecnologia, que possui ganho de eficiência de até 7%, é intitulada VHG (Very High Gravity), sigla em inglês que faz referência à alta concentração de açúcares no caldo fermentativo.

Trata-se de uma fermentação alcóolica contínua multiestágio com reciclo de células, voltada à obtenção de vinhos de alto teor alcóolico – 15% em volume. Tal processo elimina os fatores que limitam a tolerância alcóolica da levedura, como contaminantes, sólidos insolúveis e temperatura. “Somente o etanol permanece como elemento de estresse”, comenta a engenheira e especialista em processos do CTBE, Celina Yamakawa.

A parceria entre o CTBE e a BP teve início no final de 2012 e conta com um investimento de R$ 4 milhões. Inicialmente, testes de laboratórios foram feitos para identificar as configurações ideais do processo e dos equipamentos. Desde julho desse ano o experimento é desenvolvido 24 horas por dia em escala semi-industrial, na Planta Piloto do CTBE, para demonstrar a tecnologia e a sua robustez.

Biorreator 3L fermentacao contínua CTBE

Biorreator de três litros.

Os pesquisadores trabalham na Planta Piloto com linhagens de leveduras de uso comercial e condições semelhantes às industriais. “Utilizamos tanto mosto esterilizado como apenas clarificado, como ocorre nas usinas. Também permitimos a entrada de contaminantes microbiológicos no processo, como bactérias e leveduras selvagens, para avaliar a dinâmica populacional do sistema”, informa Jonas Nolasco Junior, um dos líderes do projeto no CTBE.

Outro aspecto relevante da tecnologia é o revigoramento celular. Ele restaura o sistema de membranas das leveduras ao final do processo e permite manter sua atividade celular em ponto ótimo durante o próximo ciclo fermentativo. A combinação entre o revigoramento celular e as alterações no processo que eliminam a tolerância alcoólica da levedura dobrou a produtividade atual da fermentação, mantendo a principal característica do processo brasileiro que é o reciclo de células.

Fermentação com 15% em volume de etanol

A média de concentração de etanol nas fermentações industriais brasileiras é de 8,5% em volume. O processo desenvolvido no CTBE atingiu médias de 15% em laboratório e na Planta Piloto.

Nolasco lembra que até recentemente se acreditava que a concentração de etanol na fermentação possuía um limite teórico de 10% em volume, pois ao chegar em 12% as leveduras morriam pelo efeito toxico do etanol produzido. “A tecnologia que desenvolvemos rompeu esse limite sem empregar microrganismos geneticamente modificados para tolerar elevadas concentrações de etanol”, informa Nolasco.

Fermentacao contínua CTBE vista geral

Vista geral da instalação na Planta Piloto do CTBE.

Produção de vinhaça é reduzida em 60%

A produção de vinhaça durante a fermentação contínua multiestágio é reduzida em 60% devido à maior taxa de conversão alcóolica. Isso diminui o custo global de produção de etanol entre 5 e 7%. “Tal característica representa um grande benefício ao setor, pois o custo da fertirrigação do solo com vinhaça, que recicla os nutrientes extraídos durante o corte da cana, é elevado. Sem contar que a superdosagem desse material pode contaminar solos e lençóis freáticos”, enfatiza Nolasco.

Após a prova de conceito na Planta Piloto, o CTBE entregará à BP o projeto conceitual básico de integração da fermentação VHG a uma unidade típica de produção de etanol, açúcar e eletricidade, além de uma avaliação técnico-econômica do novo processo. A BP possui exclusividade no uso da tecnologia por cinco anos. Após esse prazo, a técnica fica disponível a todo o setor sucroenergético.

FAQ propriedade intelectual

Perguntas Frequentes (FAQ) – Patentes e Inovação

FAQ propriedade intelectual

Perguntas Frequentes (FAQ) – Patentes e Inovação

FAQ propriedade intelectual

Inovação e propriedade intelectual são temas de extrema relevância a muitas áreas da pesquisa científica brasileira. Ao mesmo tempo, trata-se de um conteúdo recentemente inserido no dia-a-dia do pesquisador. Inúmeras dúvidas sobre essa temática podem surgir a quem desenvolve C&T, como por exemplo, o que é uma invenção patenteável ou que tipo de proteção se garante por meio do depósito de patentes.

Abaixo temos um conjunto de perguntas respondidas pela equipe de Gestão de Negócios do CTBE que visam auxiliar quem desenvolve pesquisas em áreas e temáticas com possibilidade de proteção de propriedade intelectual.

FAQ – Patentes e Inovação

1. O que é inovação?

“Define-se inovação como atividade precursora para desenvolver e introduzir um novo produto no mercado pela primeira vez, possibilitada pelas competências internas da empresa”.

“As “inovações tecnológicas” compreendem as implantações de produtos e processos tecnologicamente novos e substanciais melhorias tecnológicas em produtos e processos, envolvendo uma série de atividades científicas, tecnológicas, organizacionais, financeiras e comerciais.”

KIM; NELSON, 2005
MANUAL DE OSLO, 2006

2. O que é uma patente?

É um documento que descreve uma invenção e cria uma situação legal na qual a invenção pode ser explorada somente com a autorização do titular.” Em outras palavras, é um dos meios de se proteger a inovação.

“Impede outras pessoas de utilizarem comercialmente a invenção patenteada, reduzindo a concorrência.”

“Uma patente protege uma invenção e garante ao titular os direitos exclusivos para usar sua invenção por um período limitado de tempo em um determinado país.”

“Um pedido pode ter a patente concedida num país e recusada em outro, ou pode ser extinta em um país e se manter válida em outro.”

DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI
DL320 – Basics on patent drafting – WIPO 2014

3. O que é invenção?

Uma invenção pode ser definida como uma nova solução para um problema técnico específico, dentro de um determinado campo tecnológico.”

DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI

4. Que tipos de invenções são patenteáveis?

“As patentes de invenção são concebidas para proteger não só os progressos da tecnologia, mas também para proteger os aperfeiçoamentos de menor vulto”.

“Existem apenas dois tipos de reivindicações: as “reivindicações de produto”, que se referem a uma entidade física, e as “reivindicações de processo”, que se referem a toda atividade na qual algum produto material se faz necessário para realizar o processo.

São exemplos de categorias de “reivindicações de produto”: produto, aparelho, objeto, artigo, equipamento, máquina, dispositivo, sistema de equipamentos co-operantes, composto, composição e kit; e de “reivindicações de processo”: processo, uso e método.”

DIRETRIZES DE EXAME DE PEDIDOS DE PATENTE DIRETORIA DE PATENTES DIRPA – Julho 2012

5. O que NÃO é patenteável?

No BRASIL, não são patenteáveis:

  • Descobertas, teorias científicas e métodos matemáticos. Ex.: Lei da gravidade, método para calcular a raiz quadrada;
  • Concepções puramente abstratas;
  • Algo exclusivo no domínio das ideias e sem base material. Ex.: método para viajar no tempo;
  • Regras de jogo;
  • Esquemas, planos princípios ou métodos comerciais, contábeis, financeiros, educativos, publicitários, de sorteio e de fiscalização;
  • Métodos operatórios, terapêuticos ou de diagnóstico para aplicação no corpo humano ou animal;
  • Programas de computador;
  • Obras literárias, arquitetônicas, artísticas, científicas ou qualquer criação estética.
  • Apresentação de informações. Ex.: Propaganda
  • Todo ou parte de seres vivos naturais e materiais biológicos encontrados na natureza, EXCETO OS MICRORGANISMOS TRANSGÊNICOS: “QUE EXPRESSEM, MEDIANTE INTERVENÇÃO HUMANA DIRETA EM SUA COMPOSIÇÃO GENÉTICA, UMA CARACTERÍSTICA NÃO ALCANÇÁVEL PELA ESPÉCIE EM CONDIÇÕES NATURAIS.”

Lei 9279/96 Art. 10 – LPI
DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI

6. Vale a pena “patentear” em outro país?

Apenas se o inventor ou alguém autorizado por este tiver interesse em explorar comercialmente a tecnologia no referido país. Ter a patente em um país específico não impede que outros países utilizem seu conteúdo.

7. Existe patente de cobertura mundial?

Não. O atual de sistema de patentes é territorial. Não é possível obter uma patente mundial, é necessário entrar com um pedido de patente em cada país em que se deseja explorar a tecnologia. Contudo, existem mecanismos para facilitar esse processo, como é o caso das patentes WO.

8. O que são patentes WO?

São patentes que depositadas no Patent Cooperation Treaty (PCT), um tratado internacional que oficializa um sistema para o depósito de pedidos de patente e que permite que se obtenham patentes em diversos países a partir de um único pedido.

Essas patentes NÃO SÃO DE COBERTURA MUNDIAL: são uma espécie de “intermediário”, que simplifica o processo de depósito nos países contratantes do tratado e dá algumas vantagens com relação ao depósito direto e simultâneo em vários países, como:

  • um período de até 18 meses, a partir da data de depósito, para a escolha dos países onde as patentes entrarão, dando a possibilidade de encontrar investidores ou de desenvolver mais a invenção;
  • uma avaliação de patenteabilidade;
  • um adiamento de despesas: resguarda-se a prioridade em todos os países contratantes sem ter que se fazer o depósito em cada um deles.

9. Quais são os passos para se obter uma patente?

1º. Possuir um PRODUTO ou PROCESSO que tenha NOVIDADE, ATIVIDADE INVENTIVA E APLICAÇÃO INDUSTRIAL, sendo um AVANÇO TÉCNICO ou RESOLVENDO UM PROBLEMA TÉCNICO em relação ao que já é descrito ou utilizado.

A novidade (ser novo no mundo todo) e a atividade inventiva (não ser óbvio para um técnico no assunto) são auferidas por meio da BUSCA DE ANTERIORIDADES, realizada tanto em bases de patentes quanto em outras bases com outros tipos de divulgação (científica, comercial…).

2º. Redigir o pedido de patente. Para se redigir uma patente “forte”, deve-se atentar às especificidades dos seguintes campos:

  • Campo da invenção – Serve à introdução do pedido de patente. Descreve-se, em poucas palavras, o objeto da invenção e, de forma não exaustiva, a finalidade deste objeto, deixando clara a sua aplicação industrial;
  • Fundamentos da invenção – o relatório descritivo deve incluir o estado da técnica pertinente à invenção. Os documentos citados como representativos do estado da técnica (obtidos pela busca de anterioridades) devem ser identificados, seja em literatura patentária ou não patentária. É necessário evidenciar o caráter técnico do problema a ser resolvido, da solução proposta e dos efeitos alcançados para que se tenha uma invenção;
  • Breve descrição da invenção: descrever, de forma reduzida, a solução da invenção, apresentando todos os objetos (modalidades) presentes no que se deseja proteger. Deve-se deixar bem claro, em texto corrido, as vantagens que serão obtidas com a utilização deste invento em relação ao que foi descrito nos fundamentos.
  • Descrição detalhada da invenção: descrever, numa redação contínua, como é construído ou executado o invento, detalhando como os vários elementos são interligados. A suficiência descritiva é avaliada com base no relatório descritivo, que deverá apresentar a invenção de forma clara e precisa, a ponto de ser executada por um técnico no assunto. DAÍ A IMPORTÂNCIA DOS EXEMPLOS: além de descreverem o invento, podem ressaltar a atividade inventiva.
  • Reivindicações: de processo ou de produto. Quanto mais amplas, mais fácil de serem recusadas por esbarrarem no estado da técnica. Quanto mais estreitas, mais fácil de serem contornadas por terceiros. O QUE NÃO ESTIVER DESCRITO NO RELATÓRIO NÃO PODE SER REIVINDICADO.

3º. Realizar o depósito de acordo com a ESTRATÉGIA COMERCIAL, escolhendo-se os países onde a patente será depositada.

10. Para que serve a busca de anterioridade?

Além de certificar se uma invenção é inédita e pode ser patenteada, ela corrobora a LIBERDADE PARA OPERAR (FTO – freedom to operate). Reivindicações de algumas patentes podem impedir a exploração comercial de resultados de pesquisas realizadas no CTBE, embora não impeçam a divulgação científica desses resultados.

A busca de anterioridades deve ser feita também ao longo de todo projeto do Laboratório identificado com potencial para inovação, em decorrência do ACOMPANHAMENTO DE PROJETOS realizada pela equipe de PI do CTBE. Todas as patentes, quando depositadas em qualquer parte do mundo, podem ficar até 18 meses em sigilo. A cada busca, patentes antes não triadas podem ser identificadas devido à disponibilização dessas patentes ao público.

11. Posso pesquisar sobre algo que possui patente?

SIM!!! Segundo a LPI (Lei 9279/96) dentre a situações em que os direitos exclusivos do titular da patente poderão ser utilizados sem sua autorização está: “com finalidade experimental, relacionados a estudos ou pesquisas científicas ou tecnológicas.”

Pode-se usar, pode-se publicar. Entretanto, não se pode obter uma patente com o mesmo conteúdo ou licenciar esse conteúdo a terceiros para fins de exploração comercial.

Portifólio de Tecnologias – Patentes

Portfólio de Tecnologias (Patentes)

O cumprimento da missão do CTBE passa, obrigatoriamente, pelo desenvolvimento de tecnologias que desenvolvam significativamente o setor de produção de bioenergia, tanto na área agrícola, quanto na industrial. O portfólio aqui apresentado contempla perfis de tecnologias geradas no CTBE que estão protegidas por meio do depósito de pedido de patentes.

Muitas dessas tecnologias estão disponíveis a empresas e instituições interessadas em licenciá-las e dar prosseguimento ao desenvolvimento da tecnologia disponibilizando-a à sociedade em forma de processos, produtos ou serviços. Interessados em alguma tecnologia podem contatar a equipe de Gestão de Negócios do CTBE pelo e-mail unidadeembrapii@cnepm.br ou telefone: (19) 3518-2542.

Tecnologias Desenvolvidas no CTBE

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Agricultura de Precisão no setor sucroenergético brasileiro: onde estamos e para onde deveremos ir!

Por Guilherme Sanches

 

É fato que a agricultura de precisão (AP) desperta cada dia mais o interesse dos diversos segmentos do agronegócio. Caracterizada como um pacote tecnológico, a AP inclui diversas tecnologias e ferramentas que buscam determinar a variabilidade espacial presente nas lavouras para extrair o máximo rendimento destas. Não só busca otimizar os recursos para obter maiores lucratividades, mas também busca respeitar o meio ambiente pela utilização racional de insumos. No cenário mundial atual onde os recursos estão cada vez mais escassos e a poluição ambiental é preocupante, falar em agricultura de precisão é fundamental. Somado a isso, as metas ratificadas pelo governo brasileiro e outras nações ao redor do mundo na Conferência das Partes sobre mudanças do Clima (COP-21) fazem da agricultura de precisão um dos elementos chave para o sucesso das ambiciosas, porem necessárias, metas. Produzir mais com menos, respeitando o meio ambiente, deverá ser o lema do agronegócio brasileiro. No entanto, quando falamos de Brasil e do nosso setor sucroenergético dentro do contexto da agricultura de precisão surge a questão: onde estamos? Quais são as iniciativas e os avanços técnico-científicos que o Brasil tem feito neste sentido?

Dando um breve histórico, a preocupação com variabilidade espacial presente nas lavouras não é recente. O primeiro trabalho cientifico que relata esta preocupação é de 1929, publicado por Linsley e Bauer, com recomendações de testes da acidez do solo para aplicação de calcário. Contudo, o termo “Agricultura de Precisão” foi criado somente na década de 1990. Já no Brasil a Agricultura de Precisão começou a ganhar peso apenas no início do segundo milênio, especificamente em 2001, quando foram apresentadas as primeiras máquinas comerciais de aplicação de adubos à taxa variável. De lá para cá, a AP se intensificou cada vez mais, surgindo novas variantes como agricultura digital, agricultura inteligente, agricultura 4.0 e por aí vai.

Retirando uma pequena amostra (N= 233) de trabalhos técnico-científicos publicados mundialmente em revistas de alto impacto na temática de AP desde 2012, data em que foi criada a Comissão Brasileira de Agricultura de Precisão (CBAP) junto ao MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento), é visível o avanço e interesse do Brasil a respeito do assunto. Nossa posição é nada menos do que a 4ª, ficando apenas atrás de Estados Unidos (EUA), Espanha (ESP) e China (CHN) (Figura 1).

 

Figura 1. Números de trabalhos técnicos-científicos publicados por país desde 2012 na temática de Agricultura de Precisão. Fonte: Núcleo de Pesquisa Agricultura de Precisão CTBE/CNPEM.

 

Apesar de motivador, uma pesquisa de mercado realizada em 2013 pela Kleffmann Group revela que, ainda, o agronegócio brasileiro precisa colocar na prática aquilo que está dentro das academias e dos institutos de pesquisa no que diz respeito a AP. De 992 produtores entrevistados, principalmente do setor de grãos, apenas 45% afirmaram que utilizam alguma técnica relacionada à agricultura de precisão (Figura 2). Destes, que afirmaram usar AP, a maioria realiza o mapeamento da fertilidade do solo. A maneira como realizam o mapeamento da fertilidade do solo fica quase empatada entre à nível de talhão (43%) ou grid (57%). No geral, esses números revelam que, apenas, cerca de 15% da agricultura brasileira utilizam técnicas de amostragem de solo para mapeamento da fertilidade. É fato que ainda estamos muito longe do que gostaríamos. Hoje esses números já devem ter sofrido alterações, mas essa pesquisa de 2013 é a mais recente que se conhece do mercado brasileiro. Precisamos de novos números para saber onde estamos e, assim, alavancar investimentos no setor, além de novas atitudes para inserirmos a essência da AP nas lavouras brasileiras. Um importante passo para isso foi a criação da Associação Brasileira de Agricultura de Precisão (AsBrAP), em maio de 2017, tendo como um dos objetivos incentivar e divulgar a importância da agricultura de precisão para a sustentabilidade das produções agrícolas.

Figura 2. Resultados da pesquisa divulgada pela Kleffmann Group realizada em 2013 no mercado brasileiro.

Fonte: http://www.agriculturadeprecisao.org.br/upimg/publicacoes/pub_-boletim-tecnico-03—agricultura-de-precisao-numeros-do-mercado-brasileiro-11-04-2017.pdf

 

Quando entramos especificamente no setor sucroenergético brasileiro, movido principalmente pela cana-de-açúcar e seus derivados, os números precisam nos fazer parar e refletir. Da amostra de trabalhos técnico-científicos apresentada anteriormente, as culturas onde as pesquisas em AP (à nível mundial) concentram força são principalmente para o trigo (1º) e milho (2º) (Figura 3). Já a cana-de-açúcar se localiza na 14ª posição, empatada com cevada e oliva. Este retrato nos revela o porquê de as culturas de grãos estarem mais tecnificadas. Os ganhos relativos de produtividade destas lavouras nos últimos anos ultrapassam facilmente a cultura de cana-de-açúcar, que por sua vez se encontra estagnada. A produtividade agrícola da cana-de-açúcar sofreu reduções significativas nos últimos anos, principalmente devido à adoção da mecanização, desde o plantio até a colheita. Mudanças neste cenário de estagnação são facilmente percebidas pelos grupos que adotam expressivamente as tecnologias de piloto automático em todas as operações agrícolas, onde os ganhos em produtividade estão em torno de 8% a 10%, sem falar dos benefícios de redução de manobras e consumo de diesel. Mas sabemos que a agricultura de precisão pode alavancar ainda mais esses números. As tecnologias disponíveis não só permitem aumentar a produtividade, mas principalmente racionalizar os insumos. Somos carentes de números e resultados práticos que comprovem a verdadeira eficácia (econômica e ambiental) da adoção destas tecnologias no setor sucroenergético brasileiro.

Quando falamos de agricultura de precisão estamos intrinsicamente falando de inovação. Neste contexto o retrato revelado aqui não está longe do contexto brasileiro de inovação. Dados de 2015 revelam que o Brasil se encontra em 13º colocado no ranking de publicações científicas à nível mundial. No entanto, quando procuramos olhar pela ótica da inovação estamos apenas na 70ª posição. Estes números mostram o enorme “vale” que existe para que a ciência básica (feitas nas universidades e institutos de pesquisa) atinja a inovação e, consequentemente, chegue ao setor produtivo para gerar riqueza à nação. Na AP estamos neste mesmo dilema. Estamos conseguindo avançar em pesquisas, porém as mesmas não estão chegando aonde de fato precisam e deveriam chegar, isto é, no setor produtivo. Somado a isso, a cada dia fica mais difícil avançar nas pesquisas para gerar inovação no Brasil. Prova disso são os enormes cortes que o Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) vem sofrendo. O último corte atingiu os expressivos 40%. Uma luz no fundo do túnel para alavancarmos o setor e as inovações necessárias poderá ser o RenovaBio. Sem dúvida esta reforma política de biocombustíveis permitirá impulsionar a demanda por combustíveis mais limpos, acelerando nosso crescimento.

 

Figura 3. Números de trabalhos técnicos-científicos publicados por cultura desde 2012 na temática de Agricultura de Precisão. Fonte: Núcleo de Pesquisa Agricultura de Precisão CTBE/CNPEM

Portanto, o fato é que para as metas do acordo de Paris serem alcançadas precisamos avançar. Estimativas apontam que a produção brasileira de cana-de-açúcar precisará sofrer um acréscimo de ≈43% até 2030. Para isso não há sombra de dúvidas que parcerias entre instituições de pesquisa e o setor produtivo deverão ser cada vez maiores. Sem verba para pesquisa não se faz ciência, sem ciência não se faz inovação e sem inovação não há crescimento. Apesar de crítico, o cenário atual deve nos motivar a caminhar em frente e tornar o agronegócio brasileiro uma potência cada vez maior. Agricultura de Precisão é um caminho sem volta que permitirá produzir mais com menos. Aqueles que se atentarem mais rapidamente para esse fato tornarão seus negócios mais lucrativos e sustentáveis. Este é o momento da Agricultura de Precisão. Estudar a variabilidade espacial e temporal das lavouras para maximizar a produção e minimizar os impactos ambientais é o caminho!

 

Sobre o autor

Guilherme Martineli Sanches é graduado e mestre em Engenharia Agrícola pela Faculdade de Engenharia Agrícola (FEAGRI/UNICAMP) e especialista em Análise de Dados pela Faculdade de Engenharia Química (FEQ/UNICAMP). Atualmente é Líder do Núcleo de Pesquisa em Agricultura de Precisão do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) pertencente ao Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).

Sobre o CTBE

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). O CTBE desenvolve pesquisa e inovação de nível internacional na área de biomassa voltada à produção de energia, em especial do etanol de cana-de-açúcar. O Laboratório possui um ambiente singular no País para o escalonamento de tecnologias, visando a transferência de processos da bancada científica para o setor produtivo, no qual se destaca a Planta Piloto para Desenvolvimento de Processos (PPDP).

Sobre o CNPEM

O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Localizado em Campinas-SP, possui quatro laboratórios referências mundiais e abertos à comunidade científica e empresarial. O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz Síncrotron da América Latina e está, nesse momento, construindo Sirius, o novo acelerador brasileiro, de quarta geração, para análise dos mais diversos tipos de materiais, orgânicos e inorgânicos; o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) desenvolve pesquisas em áreas de fronteira da Biociência, com foco em biotecnologia e fármacos; o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioetanol (CTBE) investiga novas tecnologias para a produção de etanol celulósico; e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) realiza pesquisas com materiais avançados, com grande potencial econômico para o país.

CTBE é convidado a participar do Simpósio Tecnologia de Produção de Cana-de-açúcar

Gonçalo Pereira, diretor do CTBE, Henrique Junqueira Franco e Lauren Menandro, ambos da Divisão Agrícola, compartilham experiências nos dias 12 e 13 de julho

O Grupo de Apoio à Pesquisa e Extensão (GAPE) da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ/USP) promove a oitava edição do Simpósio Tecnologia de Produção de Cana-de-açúcar, tradicional evento que busca difundir conhecimento e estimular o compartilhamento de informações quanto às tecnologias de produção de cana. O ciclo de palestras acontece entre os dias 12 e 14 de julho no Teatro UNIMEP, em Piracicaba. As inscrições podem ser feitas clicando neste link.

Três integrantes do CTBE foram convidados a compartilhar suas experiências. O diretor do Laboratório, Prof. Gonçalo Pereira, está à frente da palestra “Etanol 2G: experiências, situação atual e perspectivas no setor Sucroenergético brasileiro” que acontece em 12 de julho (10h45 às 11h30), primeiro dia do Simpósio.

O coordenador da Divisão Agrícola, Henrique Junqueira Franco vai moderar a mesa “Inovações tecnológicas no setor”, no dia 13 de julho (14h às 18h). Participa da mesa a pesquisadora Lauren Menandro, também da Divisão Agrícola, com o tema “Recolhimento de palha: ponto de vista agronômico” (14h45 às 15h30).

Para Franco, essa participação fornece ao CTBE a oportunidade de estar próximo ao setor produtivo que anseia por novas tecnologias. “Somos um Laboratório Nacional que faz ciência de olho nos produtores. Nós trabalhamos com foco nas demandas do setor produtivo”, afirma. “Participar do Simpósio ao lado de tantos profissionais e especialistas é uma chance de compartilhar informações: ensinando e aprendendo ao mesmo tempo”, reforça o coordenador da Divisão Agrícola do CTBE.

Confira a programação completa:

Sobre o CTBE

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). O CTBE desenvolve pesquisa e inovação de nível internacional na área de biomassa voltada à produção de energia, em especial do etanol de cana-de-açúcar. O Laboratório possui um ambiente singular no País para o escalonamento de tecnologias, visando a transferência de processos da bancada científica para o setor produtivo, no qual se destaca a Planta Piloto para Desenvolvimento de Processos (PPDP).

Vídeo Biocombustíveis Desenvolvimento Sustentável

Biocombustíveis e as Novas Perspectivas de Produção Sustentável

Novas tecnologias na área de biocombustíveis promovem o desenvolvimento sustentável. Dentre elas está a produção de etanol de segunda geração que aproveita integralmente a matéria-prima (bagaço e palha de cana-de-açúcar).

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) é uma das principais instituições do Brasil a desenvolver pesquisas e novas tecnologias na área de produção de etanol. Um dos focos principais dos estudos do CTBE é promover o desenvolvimento sustentável e contribuir para que o País mantenha a liderança mundial na produção de biocombustíveis.

 

Neste vídeo produzido pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), é possível conhecer as ações de pesquisa e a infraestrutura do CTBE, principalmente no que diz respeito à produção de etanol de segunda geração. Essa tecnologia em desenvolvimento aproveita melhor a matéria-prima (bagaço e palha de cana-de-açúcar) e permite um aumento da produção de etanol em até 50%, sem aumentar a área de cana plantada.

Livro Biorrefinaria Virtual Springer

Springer publica livro sobre Biorrefinaria Virtual do CTBE

Obra em pré-venda apresenta ferramenta de avaliação de impactos de novas tecnologias em biorrefinarias.
Livro Biorrefinaria Virtual Springer

A editora Springer realizará em janeiro de 2016 o lançamento mundial do livro “Virtual Biorefinery: An Optimization Strategy for Renewable Carbon Valorization”. A pré-venda já está disponível no site da editora.

A obra apresenta de forma concisa a estrutura e os resultados dos primeiros anos de operação da Biorrefinaria Virtual de Cana-de-açúcar (BVC). Essa ferramenta de simulação computacional desenvolvida pelo Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) possibilita avaliar tecnicamente a integração de novas tecnologias na cadeia produtiva de cana, nos três eixos da sustentabilidade: econômico, ambiental e social. Dentre as tecnologias avaliadas pela ferramenta estão o etanol celulósico (segunda geração), produtos derivados da química verde, novos manejos agrícolas para a cana-de-açúcar e diferentes estratégias de comercialização e uso do etanol como biocombustível.

A produção do livro foi coordenada por quatro editores, Atonio Bonomi e Otavio Cavalett, do CTBE, e Marco Aurélio Pinheiro Lima e Marcelo Cunha, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Mais de uma dezena de autores atuaram na produção do conteúdo dos nove capítulos, que totalizam 285 páginas.

O coordenador da Divisão de Avaliação Integrada de Biorrefinarias (AIB) do CTBE e responsável pelo desenvolvimento da BVC, Antonio Bonomi, explica que o grande diferencial da ferramenta é a possibilidade de integrar dados de toda a cadeia produtiva relacionada à produção de etanol de primeira e segunda geração, ou de outros compostos oriundos da cana-de-açúcar. “Ferramentas desse porte costumam simular somente os impactos industriais ou agrícolas da produção, de forma isolada. A BVC integra a avaliação dessas duas áreas e ainda contempla os impactos de uso final do produto para gerar um levantamento completo da sustentabilidade da tecnologia em desenvolvimento”.

Bruce Dale, eleito pela Biofuels Digest a 50a personalidade mundial mais relevante da bioeconomia em 2015, escreve no prefácio do livro a ser publicado pela Springer que não há nada no mundo igual a BVC, pois ela combina “ferramentas de modelagem econômica, ambiental e social para aprimorar uma indústria existente, a do refino de cana, ao mesmo tempo em que estabelece as bases para compreender e melhorar a sustentabilidade de uma indústria emergente, a do etanol de segunda geração”. Para Dale, o CTBE está liderando no mundo a aplicação de sistemas modernos de modelagem para moldar a emergência de uma nova indústria sustentável.

Biorrefinaria virtual avalia programas de pesquisa e políticas públicas de investimentos em novas tecnologias

O livro em pré-venda mostra que os dados gerados pela BVC podem contribuir para que empresas, governos e instituições de pesquisa e fomento definam prioridades de estudo e de desenvolvimento, avaliem o sucesso de seus projetos e planejem o investimento em novas tecnologias. Segundo Marco Aurélio Pinheiro Lima, um dos editores do livro e ex-diretor do CTBE os cientistas medem o sucesso de um programa de pesquisa de acordo com o número de publicações produzidas e de citações destas em outros estudos. Inovações tecnológicas têm como parâmetro de eficácia o lucro originado pelas patentes. “Mas em um laboratório nacional que persegue determinados resultados, a lógica da ciência básica não funciona e também não se pode aguardar o tempo necessário para que uma patente gere lucro. É preciso adotar uma estratégia para a tomada de decisão no dia a dia e é isso que a Biorrefinaria Virtual possibilita”, explica Lima.

Bonomi informa que um dos resultados da BVC mais expressivos comentados no livro da Springer é o estudo feito neste ano pela sua equipe no CTBE, a pedido do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). Esse mostra a evolução do custo de produção do etanol de segunda geração no Brasil dentro de diferentes cenários e mostra que este valor poderá se tornar inferior ao custo de produção da primeira geração a partir de 2020. Tal pesquisa foi apresentada este mês pelo Brasil na Conferência do Clima de Paris (COP 21) como uma ação para reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa no País.

A obra a ser publicada apresenta os seguintes capítulos:

  • Chapter 1 – Background;
  • Chapter 2 – The Virtual Sugarcane Biorefinery Concept;
  • Chapter 3 – The Agricultural Production Model;
  • Chapter 4 – Biorefinery Alternatives;
  • Chapter 5 – Biorefinery Products Logistics, Commercialization and Use;
  • Chapter 6 – Sustainability Assessment Methodologies;
  • Chapter 7 – Use of the VSB to Assess Biorefinery Strategies;
  • Chapter 8 – Use of VSB to Plan Research Programs and Public Policies;
  • Chapter 9 – Final Remarks.

Artigo mais citado em 2012-2013

No último mês de novembro a editora Springer também premiou a equipe do CTBE que atua no desenvolvimento e uso da BVC com o certificado de artigo mais citado dos anos de 2012-2013 da Revista Clean Technologies and Environmental Policy. O artigo premiado possui o título Environmental and economic assessment of sugarcane first generation biorefineries in Brazil.

Palestrantes Encontro Química Verde

Novos rumos para a química verde no Brasil

V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde reuniu pesquisadores, empresas e instituições de fomento no CTBE.
Palestrantes Encontro Química Verde

O V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde, promovido pelo Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) e pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em Campinas-SP, no último mês de outubro, mostrou que o panorama brasileiro da química verde está mudando. Instituições de fomento lançaram grandes editais dedicados à temática, empresas brasileiras e multinacionais começaram a desenvolver e produzir os primeiros compostos químicos oriundos de biomassa renovável e pesquisadores buscam criar novos modelos de desenvolvimento de pesquisa nessa área. O otimismo no futuro do setor perdura, mesmo diante do complexo cenário político e econômico que o País enfrenta.

A edição desse ano do Encontro contou com duas seções temáticas. Uma delas reuniu quatro indústrias químicas que mais investem atualmente em química verde no Brasil, que são: Braskem, Rhodia/Solvay, Dow, Croda. A outra trouxe representantes de quatro grandes instituições de fomento à pesquisa do País, que são: Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii).

Na avaliação da coordenadora do evento, a pesquisadora do CTBE Maria Teresa Borges Pimenta, a plenária com as empresas mostrou uma busca por maior sustentabilidade nos processos. Elas estão criando centros de inovação no Brasil por conta, principalmente, da cana-de-açúcar que é uma biomassa com potencial para a química verde e amplamente produzida por aqui. “Ao mesmo tempo, as empresas mostraram que vão apostar nos produtos já definidos, com mercado disponível e boas chances de viabilidade econômica para os novos processos, alterando somente a matéria-prima e a forma de obtenção do produto. No Brasil não devemos esperar que as indústrias químicas paguem pelo “selo verde”, explica Pimenta.

Encontro Química Verde Comitê Organizador

Membros do Comitê Organizador do V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde (da esquerda para a direita: Maria Teresa Barbosa, Sindélia Azzoni, Carlos Rossell e Karen Marabezi).

Na sessão das instituições de fomento o destaque foi o Plano de Desenvolvimento e Inovação da Indústria Química (PADIQ), uma iniciativa recém lançada por BNDES e Finep que vai investir R$ 2,2 bilhões durante os anos de 2016 e 2017 para projetos de pesquisa voltados à indústria química. Representantes das duas instituições explicaram detalhes do PADIQ para a audiência, visto que uma das suas linhas se destina a produtos químicos provenientes de fontes renováveis. Os palestrantes também concordaram que precisa existir uma maior conexão entre os instrumentos de fomento das instituições para que bons estudos de ciência básica cheguem ao estágio de produtos comercializados pelas indústrias.

A matéria-prima redefine a engenharia dos processos em química verde

No aspecto técnico, uma das principais discussões do V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde envolveu a necessidade de rever a engenharia empregada na produção de blocos químicos produzidos a partir de matérias-primas renováveis. A pesquisadora do CTBE e coordenadora do evento, Sindélia de Freitas Azzoni, explica que, até o momento, o desenvolvimento de tecnologias que utilizam biomassa lignocelulósica para produzir biocombustíveis ou produtos químicos se baseia no uso de operações unitárias e reações de transformação bem estabelecidas. Altera-se apenas a matéria-prima, como por exemplo o uso de biomassa lignocelulósica ao invés de petróleo.  “O problema dessa estratégia é que a biomassa lignocelulósica é quimicamente heterogênea e as frações de interesse para o processo se encontram no estado sólido, o que exige a criação de novos conceitos de processos e de equipamentos para processar com eficiência  as reações em estado semi-sólido ou suspensões. Isto representa uma mudança considerável de paradigma e apresenta uma grande oportunidade para inovação”, informa Azzoni.

Palestrantes como Antônio Aprígio da Silva Curvelo, da Universidade de São Paulo (USP – São Carlos) propõem um mudança nesse formato de trabalho. Para ele, é mais eficaz olhar para as macromoléculas da biomassa e identificar o que pode ser aproveitado para então desenhar processos novos de produção de compostos de química verde, comtemplando essa maior diversidade química. Atualmente, processos que utilizam biomassa lidam com custos mais elevados em operações de downstream e de separação e purificação, ponto a ser trabalhado para melhorar a viabilidade econômica como um todo.

Instalação Biorrefinaria Virtual de Cana

Biorrefinaria Virtual de Cana

Instalação Biorrefinaria Virtual de Cana

Biorrefinaria Virtual de Cana (BVC)

A Biorrefinaria Virtual de Cana-de-açúcar (BVC) é uma ferramenta de simulação computacional que possibilita avaliar a integração de novas tecnologias – nas fases agrícolas, industrial e de uso – à cadeia produtiva de cana-de-açúcar e outras biomassas, considerando os três eixos da sustentabilidade: econômico, ambiental e social.

Dentre as tecnologias em desenvolvimento avaliadas pela BVC estão a produção de etanol celulósico (segunda geração), a obtenção de produtos derivados da química verde, novos manejos agrícolas para a cana-de-açúcar e diferentes estratégias de comercialização e uso do etanol como biocombustível.

Na área agrícola, o modelo de avaliação desenvolvido/utilizado na BVC (CanaSoft) incorpora parâmetros como, por exemplo, tipos de colheita e plantio, etapas de transporte, operações agrícolas, maquinários, implementos, mão de obra, agroquímicos, fertilizantes, entre outros. No setor industrial a BVC utiliza balanços de massa e energia do processo para realizar a avaliação técnica de diferentes opções de produtos e tecnologias para biorrefinarias através de softwares de simulação de processos. Já na área de logística e uso final, é possível analisar a influência do transporte do etanol no impacto total do produto, entre outros fatores.

Indicadores de sustentabilidade social e ambiental são calculados na BVC por meio de metodologias como a Matriz Insumo Produto e a Análise de Ciclo de Vida, respectivamente.

Esta facility está disponível à usuários internos (CNPEM), externos (Brasil e exterior), bem como à prestação de serviços (iniciativa privada / não acadêmica). A BVC opera em modo de submissão de propostas via Portal de Usuários do CNPEM, oferecendo serviço, treinamento inicial e suporte na operação dos seus equipamentos.

  • Período de Submissão para o 2º semestre de 2019:
    01/maio/2019 a 31/maio/2019
  • Período de Realização:
    1º/ago/2019 a 29/nov/2019.
  • Período de Submissão para o 1º semestre de 2020:
    04/nov/2019 a 29/nov/2019

Descubra como submeter uma proposta de pesquisa a ser realizada na BVC.


Aplicações

Otimizar conceitos e processos presentes em uma biorrefinaria;

Avaliar os aspectos de sustentabilidade (econômicos, ambientais e sociais) de diferentes alternativas de biorrefinarias;

Analisar o estágio de desenvolvimento de novas tecnologias.

Dúvidas ou informações, escreva-nos


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Fermentacao continua destaque notícia

Fermentação VHG com o dobro de etanol e 60% menos vinhaça

Profissionais do CTBE desenvolvem uma fermentação continua multiestágio. O processo amplia a eficiência da produção de bioetanol e reduz a geração de vinhaça, etapa que concentra 1/3 das perdas industriais ligadas ao caldo de cana-de-açúcar.
Fermentacao continua destaque notícia

Um novo processo de fermentação alcoólica foi desenvolvido no Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), em parceria com a empresa BP. A tecnologia, que possui ganho de eficiência de até 7%, é intitulada VHG (Very High Gravity), sigla em inglês que faz referência à alta concentração de açúcares no caldo fermentativo.

Trata-se de uma fermentação alcóolica contínua multiestágio com reciclo de células, voltada à obtenção de vinhos de alto teor alcóolico – 15% em volume. Tal processo elimina os fatores que limitam a tolerância alcóolica da levedura, como contaminantes, sólidos insolúveis e temperatura. “Somente o etanol permanece como elemento de estresse”, comenta a engenheira e especialista em processos do CTBE, Celina Yamakawa.

A parceria entre o CTBE e a BP teve início no final de 2012 e conta com um investimento de R$ 4 milhões. Inicialmente, testes de laboratórios foram feitos para identificar as configurações ideais do processo e dos equipamentos. Desde julho desse ano o experimento é desenvolvido 24 horas por dia em escala semi-industrial, na Planta Piloto do CTBE, para demonstrar a tecnologia e a sua robustez.

Biorreator 3L fermentacao contínua CTBE

Biorreator de três litros.

Os pesquisadores trabalham na Planta Piloto com linhagens de leveduras de uso comercial e condições semelhantes às industriais. “Utilizamos tanto mosto esterilizado como apenas clarificado, como ocorre nas usinas. Também permitimos a entrada de contaminantes microbiológicos no processo, como bactérias e leveduras selvagens, para avaliar a dinâmica populacional do sistema”, informa Jonas Nolasco Junior, um dos líderes do projeto no CTBE.

Outro aspecto relevante da tecnologia é o revigoramento celular. Ele restaura o sistema de membranas das leveduras ao final do processo e permite manter sua atividade celular em ponto ótimo durante o próximo ciclo fermentativo. A combinação entre o revigoramento celular e as alterações no processo que eliminam a tolerância alcoólica da levedura dobrou a produtividade atual da fermentação, mantendo a principal característica do processo brasileiro que é o reciclo de células.

Fermentação com 15% em volume de etanol

A média de concentração de etanol nas fermentações industriais brasileiras é de 8,5% em volume. O processo desenvolvido no CTBE atingiu médias de 15% em laboratório e na Planta Piloto.

Nolasco lembra que até recentemente se acreditava que a concentração de etanol na fermentação possuía um limite teórico de 10% em volume, pois ao chegar em 12% as leveduras morriam pelo efeito toxico do etanol produzido. “A tecnologia que desenvolvemos rompeu esse limite sem empregar microrganismos geneticamente modificados para tolerar elevadas concentrações de etanol”, informa Nolasco.

Fermentacao contínua CTBE vista geral

Vista geral da instalação na Planta Piloto do CTBE.

Produção de vinhaça é reduzida em 60%

A produção de vinhaça durante a fermentação contínua multiestágio é reduzida em 60% devido à maior taxa de conversão alcóolica. Isso diminui o custo global de produção de etanol entre 5 e 7%. “Tal característica representa um grande benefício ao setor, pois o custo da fertirrigação do solo com vinhaça, que recicla os nutrientes extraídos durante o corte da cana, é elevado. Sem contar que a superdosagem desse material pode contaminar solos e lençóis freáticos”, enfatiza Nolasco.

Após a prova de conceito na Planta Piloto, o CTBE entregará à BP o projeto conceitual básico de integração da fermentação VHG a uma unidade típica de produção de etanol, açúcar e eletricidade, além de uma avaliação técnico-econômica do novo processo. A BP possui exclusividade no uso da tecnologia por cinco anos. Após esse prazo, a técnica fica disponível a todo o setor sucroenergético.

FAQ propriedade intelectual

Perguntas Frequentes (FAQ) – Patentes e Inovação

FAQ propriedade intelectual

Perguntas Frequentes (FAQ) – Patentes e Inovação

FAQ propriedade intelectual

Inovação e propriedade intelectual são temas de extrema relevância a muitas áreas da pesquisa científica brasileira. Ao mesmo tempo, trata-se de um conteúdo recentemente inserido no dia-a-dia do pesquisador. Inúmeras dúvidas sobre essa temática podem surgir a quem desenvolve C&T, como por exemplo, o que é uma invenção patenteável ou que tipo de proteção se garante por meio do depósito de patentes.

Abaixo temos um conjunto de perguntas respondidas pela equipe de Gestão de Negócios do CTBE que visam auxiliar quem desenvolve pesquisas em áreas e temáticas com possibilidade de proteção de propriedade intelectual.

FAQ – Patentes e Inovação

1. O que é inovação?

“Define-se inovação como atividade precursora para desenvolver e introduzir um novo produto no mercado pela primeira vez, possibilitada pelas competências internas da empresa”.

“As “inovações tecnológicas” compreendem as implantações de produtos e processos tecnologicamente novos e substanciais melhorias tecnológicas em produtos e processos, envolvendo uma série de atividades científicas, tecnológicas, organizacionais, financeiras e comerciais.”

KIM; NELSON, 2005
MANUAL DE OSLO, 2006

2. O que é uma patente?

É um documento que descreve uma invenção e cria uma situação legal na qual a invenção pode ser explorada somente com a autorização do titular.” Em outras palavras, é um dos meios de se proteger a inovação.

“Impede outras pessoas de utilizarem comercialmente a invenção patenteada, reduzindo a concorrência.”

“Uma patente protege uma invenção e garante ao titular os direitos exclusivos para usar sua invenção por um período limitado de tempo em um determinado país.”

“Um pedido pode ter a patente concedida num país e recusada em outro, ou pode ser extinta em um país e se manter válida em outro.”

DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI
DL320 – Basics on patent drafting – WIPO 2014

3. O que é invenção?

Uma invenção pode ser definida como uma nova solução para um problema técnico específico, dentro de um determinado campo tecnológico.”

DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI

4. Que tipos de invenções são patenteáveis?

“As patentes de invenção são concebidas para proteger não só os progressos da tecnologia, mas também para proteger os aperfeiçoamentos de menor vulto”.

“Existem apenas dois tipos de reivindicações: as “reivindicações de produto”, que se referem a uma entidade física, e as “reivindicações de processo”, que se referem a toda atividade na qual algum produto material se faz necessário para realizar o processo.

São exemplos de categorias de “reivindicações de produto”: produto, aparelho, objeto, artigo, equipamento, máquina, dispositivo, sistema de equipamentos co-operantes, composto, composição e kit; e de “reivindicações de processo”: processo, uso e método.”

DIRETRIZES DE EXAME DE PEDIDOS DE PATENTE DIRETORIA DE PATENTES DIRPA – Julho 2012

5. O que NÃO é patenteável?

No BRASIL, não são patenteáveis:

  • Descobertas, teorias científicas e métodos matemáticos. Ex.: Lei da gravidade, método para calcular a raiz quadrada;
  • Concepções puramente abstratas;
  • Algo exclusivo no domínio das ideias e sem base material. Ex.: método para viajar no tempo;
  • Regras de jogo;
  • Esquemas, planos princípios ou métodos comerciais, contábeis, financeiros, educativos, publicitários, de sorteio e de fiscalização;
  • Métodos operatórios, terapêuticos ou de diagnóstico para aplicação no corpo humano ou animal;
  • Programas de computador;
  • Obras literárias, arquitetônicas, artísticas, científicas ou qualquer criação estética.
  • Apresentação de informações. Ex.: Propaganda
  • Todo ou parte de seres vivos naturais e materiais biológicos encontrados na natureza, EXCETO OS MICRORGANISMOS TRANSGÊNICOS: “QUE EXPRESSEM, MEDIANTE INTERVENÇÃO HUMANA DIRETA EM SUA COMPOSIÇÃO GENÉTICA, UMA CARACTERÍSTICA NÃO ALCANÇÁVEL PELA ESPÉCIE EM CONDIÇÕES NATURAIS.”

Lei 9279/96 Art. 10 – LPI
DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI

6. Vale a pena “patentear” em outro país?

Apenas se o inventor ou alguém autorizado por este tiver interesse em explorar comercialmente a tecnologia no referido país. Ter a patente em um país específico não impede que outros países utilizem seu conteúdo.

7. Existe patente de cobertura mundial?

Não. O atual de sistema de patentes é territorial. Não é possível obter uma patente mundial, é necessário entrar com um pedido de patente em cada país em que se deseja explorar a tecnologia. Contudo, existem mecanismos para facilitar esse processo, como é o caso das patentes WO.

8. O que são patentes WO?

São patentes que depositadas no Patent Cooperation Treaty (PCT), um tratado internacional que oficializa um sistema para o depósito de pedidos de patente e que permite que se obtenham patentes em diversos países a partir de um único pedido.

Essas patentes NÃO SÃO DE COBERTURA MUNDIAL: são uma espécie de “intermediário”, que simplifica o processo de depósito nos países contratantes do tratado e dá algumas vantagens com relação ao depósito direto e simultâneo em vários países, como:

  • um período de até 18 meses, a partir da data de depósito, para a escolha dos países onde as patentes entrarão, dando a possibilidade de encontrar investidores ou de desenvolver mais a invenção;
  • uma avaliação de patenteabilidade;
  • um adiamento de despesas: resguarda-se a prioridade em todos os países contratantes sem ter que se fazer o depósito em cada um deles.

9. Quais são os passos para se obter uma patente?

1º. Possuir um PRODUTO ou PROCESSO que tenha NOVIDADE, ATIVIDADE INVENTIVA E APLICAÇÃO INDUSTRIAL, sendo um AVANÇO TÉCNICO ou RESOLVENDO UM PROBLEMA TÉCNICO em relação ao que já é descrito ou utilizado.

A novidade (ser novo no mundo todo) e a atividade inventiva (não ser óbvio para um técnico no assunto) são auferidas por meio da BUSCA DE ANTERIORIDADES, realizada tanto em bases de patentes quanto em outras bases com outros tipos de divulgação (científica, comercial…).

2º. Redigir o pedido de patente. Para se redigir uma patente “forte”, deve-se atentar às especificidades dos seguintes campos:

  • Campo da invenção – Serve à introdução do pedido de patente. Descreve-se, em poucas palavras, o objeto da invenção e, de forma não exaustiva, a finalidade deste objeto, deixando clara a sua aplicação industrial;
  • Fundamentos da invenção – o relatório descritivo deve incluir o estado da técnica pertinente à invenção. Os documentos citados como representativos do estado da técnica (obtidos pela busca de anterioridades) devem ser identificados, seja em literatura patentária ou não patentária. É necessário evidenciar o caráter técnico do problema a ser resolvido, da solução proposta e dos efeitos alcançados para que se tenha uma invenção;
  • Breve descrição da invenção: descrever, de forma reduzida, a solução da invenção, apresentando todos os objetos (modalidades) presentes no que se deseja proteger. Deve-se deixar bem claro, em texto corrido, as vantagens que serão obtidas com a utilização deste invento em relação ao que foi descrito nos fundamentos.
  • Descrição detalhada da invenção: descrever, numa redação contínua, como é construído ou executado o invento, detalhando como os vários elementos são interligados. A suficiência descritiva é avaliada com base no relatório descritivo, que deverá apresentar a invenção de forma clara e precisa, a ponto de ser executada por um técnico no assunto. DAÍ A IMPORTÂNCIA DOS EXEMPLOS: além de descreverem o invento, podem ressaltar a atividade inventiva.
  • Reivindicações: de processo ou de produto. Quanto mais amplas, mais fácil de serem recusadas por esbarrarem no estado da técnica. Quanto mais estreitas, mais fácil de serem contornadas por terceiros. O QUE NÃO ESTIVER DESCRITO NO RELATÓRIO NÃO PODE SER REIVINDICADO.

3º. Realizar o depósito de acordo com a ESTRATÉGIA COMERCIAL, escolhendo-se os países onde a patente será depositada.

10. Para que serve a busca de anterioridade?

Além de certificar se uma invenção é inédita e pode ser patenteada, ela corrobora a LIBERDADE PARA OPERAR (FTO – freedom to operate). Reivindicações de algumas patentes podem impedir a exploração comercial de resultados de pesquisas realizadas no CTBE, embora não impeçam a divulgação científica desses resultados.

A busca de anterioridades deve ser feita também ao longo de todo projeto do Laboratório identificado com potencial para inovação, em decorrência do ACOMPANHAMENTO DE PROJETOS realizada pela equipe de PI do CTBE. Todas as patentes, quando depositadas em qualquer parte do mundo, podem ficar até 18 meses em sigilo. A cada busca, patentes antes não triadas podem ser identificadas devido à disponibilização dessas patentes ao público.

11. Posso pesquisar sobre algo que possui patente?

SIM!!! Segundo a LPI (Lei 9279/96) dentre a situações em que os direitos exclusivos do titular da patente poderão ser utilizados sem sua autorização está: “com finalidade experimental, relacionados a estudos ou pesquisas científicas ou tecnológicas.”

Pode-se usar, pode-se publicar. Entretanto, não se pode obter uma patente com o mesmo conteúdo ou licenciar esse conteúdo a terceiros para fins de exploração comercial.

Portifólio de Tecnologias – Patentes

Portfólio de Tecnologias (Patentes)

O cumprimento da missão do CTBE passa, obrigatoriamente, pelo desenvolvimento de tecnologias que desenvolvam significativamente o setor de produção de bioenergia, tanto na área agrícola, quanto na industrial. O portfólio aqui apresentado contempla perfis de tecnologias geradas no CTBE que estão protegidas por meio do depósito de pedido de patentes.

Muitas dessas tecnologias estão disponíveis a empresas e instituições interessadas em licenciá-las e dar prosseguimento ao desenvolvimento da tecnologia disponibilizando-a à sociedade em forma de processos, produtos ou serviços. Interessados em alguma tecnologia podem contatar a equipe de Gestão de Negócios do CTBE pelo e-mail unidadeembrapii@cnepm.br ou telefone: (19) 3518-2542.

Tecnologias Desenvolvidas no CTBE

Últimas Patentes Publicadas

Agricultura de Precisão no setor sucroenergético brasileiro: onde estamos e para onde deveremos ir!

Por Guilherme Sanches

 

É fato que a agricultura de precisão (AP) desperta cada dia mais o interesse dos diversos segmentos do agronegócio. Caracterizada como um pacote tecnológico, a AP inclui diversas tecnologias e ferramentas que buscam determinar a variabilidade espacial presente nas lavouras para extrair o máximo rendimento destas. Não só busca otimizar os recursos para obter maiores lucratividades, mas também busca respeitar o meio ambiente pela utilização racional de insumos. No cenário mundial atual onde os recursos estão cada vez mais escassos e a poluição ambiental é preocupante, falar em agricultura de precisão é fundamental. Somado a isso, as metas ratificadas pelo governo brasileiro e outras nações ao redor do mundo na Conferência das Partes sobre mudanças do Clima (COP-21) fazem da agricultura de precisão um dos elementos chave para o sucesso das ambiciosas, porem necessárias, metas. Produzir mais com menos, respeitando o meio ambiente, deverá ser o lema do agronegócio brasileiro. No entanto, quando falamos de Brasil e do nosso setor sucroenergético dentro do contexto da agricultura de precisão surge a questão: onde estamos? Quais são as iniciativas e os avanços técnico-científicos que o Brasil tem feito neste sentido?

Dando um breve histórico, a preocupação com variabilidade espacial presente nas lavouras não é recente. O primeiro trabalho cientifico que relata esta preocupação é de 1929, publicado por Linsley e Bauer, com recomendações de testes da acidez do solo para aplicação de calcário. Contudo, o termo “Agricultura de Precisão” foi criado somente na década de 1990. Já no Brasil a Agricultura de Precisão começou a ganhar peso apenas no início do segundo milênio, especificamente em 2001, quando foram apresentadas as primeiras máquinas comerciais de aplicação de adubos à taxa variável. De lá para cá, a AP se intensificou cada vez mais, surgindo novas variantes como agricultura digital, agricultura inteligente, agricultura 4.0 e por aí vai.

Retirando uma pequena amostra (N= 233) de trabalhos técnico-científicos publicados mundialmente em revistas de alto impacto na temática de AP desde 2012, data em que foi criada a Comissão Brasileira de Agricultura de Precisão (CBAP) junto ao MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento), é visível o avanço e interesse do Brasil a respeito do assunto. Nossa posição é nada menos do que a 4ª, ficando apenas atrás de Estados Unidos (EUA), Espanha (ESP) e China (CHN) (Figura 1).

 

Figura 1. Números de trabalhos técnicos-científicos publicados por país desde 2012 na temática de Agricultura de Precisão. Fonte: Núcleo de Pesquisa Agricultura de Precisão CTBE/CNPEM.

 

Apesar de motivador, uma pesquisa de mercado realizada em 2013 pela Kleffmann Group revela que, ainda, o agronegócio brasileiro precisa colocar na prática aquilo que está dentro das academias e dos institutos de pesquisa no que diz respeito a AP. De 992 produtores entrevistados, principalmente do setor de grãos, apenas 45% afirmaram que utilizam alguma técnica relacionada à agricultura de precisão (Figura 2). Destes, que afirmaram usar AP, a maioria realiza o mapeamento da fertilidade do solo. A maneira como realizam o mapeamento da fertilidade do solo fica quase empatada entre à nível de talhão (43%) ou grid (57%). No geral, esses números revelam que, apenas, cerca de 15% da agricultura brasileira utilizam técnicas de amostragem de solo para mapeamento da fertilidade. É fato que ainda estamos muito longe do que gostaríamos. Hoje esses números já devem ter sofrido alterações, mas essa pesquisa de 2013 é a mais recente que se conhece do mercado brasileiro. Precisamos de novos números para saber onde estamos e, assim, alavancar investimentos no setor, além de novas atitudes para inserirmos a essência da AP nas lavouras brasileiras. Um importante passo para isso foi a criação da Associação Brasileira de Agricultura de Precisão (AsBrAP), em maio de 2017, tendo como um dos objetivos incentivar e divulgar a importância da agricultura de precisão para a sustentabilidade das produções agrícolas.

Figura 2. Resultados da pesquisa divulgada pela Kleffmann Group realizada em 2013 no mercado brasileiro.

Fonte: http://www.agriculturadeprecisao.org.br/upimg/publicacoes/pub_-boletim-tecnico-03—agricultura-de-precisao-numeros-do-mercado-brasileiro-11-04-2017.pdf

 

Quando entramos especificamente no setor sucroenergético brasileiro, movido principalmente pela cana-de-açúcar e seus derivados, os números precisam nos fazer parar e refletir. Da amostra de trabalhos técnico-científicos apresentada anteriormente, as culturas onde as pesquisas em AP (à nível mundial) concentram força são principalmente para o trigo (1º) e milho (2º) (Figura 3). Já a cana-de-açúcar se localiza na 14ª posição, empatada com cevada e oliva. Este retrato nos revela o porquê de as culturas de grãos estarem mais tecnificadas. Os ganhos relativos de produtividade destas lavouras nos últimos anos ultrapassam facilmente a cultura de cana-de-açúcar, que por sua vez se encontra estagnada. A produtividade agrícola da cana-de-açúcar sofreu reduções significativas nos últimos anos, principalmente devido à adoção da mecanização, desde o plantio até a colheita. Mudanças neste cenário de estagnação são facilmente percebidas pelos grupos que adotam expressivamente as tecnologias de piloto automático em todas as operações agrícolas, onde os ganhos em produtividade estão em torno de 8% a 10%, sem falar dos benefícios de redução de manobras e consumo de diesel. Mas sabemos que a agricultura de precisão pode alavancar ainda mais esses números. As tecnologias disponíveis não só permitem aumentar a produtividade, mas principalmente racionalizar os insumos. Somos carentes de números e resultados práticos que comprovem a verdadeira eficácia (econômica e ambiental) da adoção destas tecnologias no setor sucroenergético brasileiro.

Quando falamos de agricultura de precisão estamos intrinsicamente falando de inovação. Neste contexto o retrato revelado aqui não está longe do contexto brasileiro de inovação. Dados de 2015 revelam que o Brasil se encontra em 13º colocado no ranking de publicações científicas à nível mundial. No entanto, quando procuramos olhar pela ótica da inovação estamos apenas na 70ª posição. Estes números mostram o enorme “vale” que existe para que a ciência básica (feitas nas universidades e institutos de pesquisa) atinja a inovação e, consequentemente, chegue ao setor produtivo para gerar riqueza à nação. Na AP estamos neste mesmo dilema. Estamos conseguindo avançar em pesquisas, porém as mesmas não estão chegando aonde de fato precisam e deveriam chegar, isto é, no setor produtivo. Somado a isso, a cada dia fica mais difícil avançar nas pesquisas para gerar inovação no Brasil. Prova disso são os enormes cortes que o Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) vem sofrendo. O último corte atingiu os expressivos 40%. Uma luz no fundo do túnel para alavancarmos o setor e as inovações necessárias poderá ser o RenovaBio. Sem dúvida esta reforma política de biocombustíveis permitirá impulsionar a demanda por combustíveis mais limpos, acelerando nosso crescimento.

 

Figura 3. Números de trabalhos técnicos-científicos publicados por cultura desde 2012 na temática de Agricultura de Precisão. Fonte: Núcleo de Pesquisa Agricultura de Precisão CTBE/CNPEM

Portanto, o fato é que para as metas do acordo de Paris serem alcançadas precisamos avançar. Estimativas apontam que a produção brasileira de cana-de-açúcar precisará sofrer um acréscimo de ≈43% até 2030. Para isso não há sombra de dúvidas que parcerias entre instituições de pesquisa e o setor produtivo deverão ser cada vez maiores. Sem verba para pesquisa não se faz ciência, sem ciência não se faz inovação e sem inovação não há crescimento. Apesar de crítico, o cenário atual deve nos motivar a caminhar em frente e tornar o agronegócio brasileiro uma potência cada vez maior. Agricultura de Precisão é um caminho sem volta que permitirá produzir mais com menos. Aqueles que se atentarem mais rapidamente para esse fato tornarão seus negócios mais lucrativos e sustentáveis. Este é o momento da Agricultura de Precisão. Estudar a variabilidade espacial e temporal das lavouras para maximizar a produção e minimizar os impactos ambientais é o caminho!

 

Sobre o autor

Guilherme Martineli Sanches é graduado e mestre em Engenharia Agrícola pela Faculdade de Engenharia Agrícola (FEAGRI/UNICAMP) e especialista em Análise de Dados pela Faculdade de Engenharia Química (FEQ/UNICAMP). Atualmente é Líder do Núcleo de Pesquisa em Agricultura de Precisão do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) pertencente ao Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).

Sobre o CTBE

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). O CTBE desenvolve pesquisa e inovação de nível internacional na área de biomassa voltada à produção de energia, em especial do etanol de cana-de-açúcar. O Laboratório possui um ambiente singular no País para o escalonamento de tecnologias, visando a transferência de processos da bancada científica para o setor produtivo, no qual se destaca a Planta Piloto para Desenvolvimento de Processos (PPDP).

Sobre o CNPEM

O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Localizado em Campinas-SP, possui quatro laboratórios referências mundiais e abertos à comunidade científica e empresarial. O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz Síncrotron da América Latina e está, nesse momento, construindo Sirius, o novo acelerador brasileiro, de quarta geração, para análise dos mais diversos tipos de materiais, orgânicos e inorgânicos; o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) desenvolve pesquisas em áreas de fronteira da Biociência, com foco em biotecnologia e fármacos; o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioetanol (CTBE) investiga novas tecnologias para a produção de etanol celulósico; e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) realiza pesquisas com materiais avançados, com grande potencial econômico para o país.

CTBE é convidado a participar do Simpósio Tecnologia de Produção de Cana-de-açúcar

Gonçalo Pereira, diretor do CTBE, Henrique Junqueira Franco e Lauren Menandro, ambos da Divisão Agrícola, compartilham experiências nos dias 12 e 13 de julho

O Grupo de Apoio à Pesquisa e Extensão (GAPE) da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ/USP) promove a oitava edição do Simpósio Tecnologia de Produção de Cana-de-açúcar, tradicional evento que busca difundir conhecimento e estimular o compartilhamento de informações quanto às tecnologias de produção de cana. O ciclo de palestras acontece entre os dias 12 e 14 de julho no Teatro UNIMEP, em Piracicaba. As inscrições podem ser feitas clicando neste link.

Três integrantes do CTBE foram convidados a compartilhar suas experiências. O diretor do Laboratório, Prof. Gonçalo Pereira, está à frente da palestra “Etanol 2G: experiências, situação atual e perspectivas no setor Sucroenergético brasileiro” que acontece em 12 de julho (10h45 às 11h30), primeiro dia do Simpósio.

O coordenador da Divisão Agrícola, Henrique Junqueira Franco vai moderar a mesa “Inovações tecnológicas no setor”, no dia 13 de julho (14h às 18h). Participa da mesa a pesquisadora Lauren Menandro, também da Divisão Agrícola, com o tema “Recolhimento de palha: ponto de vista agronômico” (14h45 às 15h30).

Para Franco, essa participação fornece ao CTBE a oportunidade de estar próximo ao setor produtivo que anseia por novas tecnologias. “Somos um Laboratório Nacional que faz ciência de olho nos produtores. Nós trabalhamos com foco nas demandas do setor produtivo”, afirma. “Participar do Simpósio ao lado de tantos profissionais e especialistas é uma chance de compartilhar informações: ensinando e aprendendo ao mesmo tempo”, reforça o coordenador da Divisão Agrícola do CTBE.

Confira a programação completa:

Sobre o CTBE

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). O CTBE desenvolve pesquisa e inovação de nível internacional na área de biomassa voltada à produção de energia, em especial do etanol de cana-de-açúcar. O Laboratório possui um ambiente singular no País para o escalonamento de tecnologias, visando a transferência de processos da bancada científica para o setor produtivo, no qual se destaca a Planta Piloto para Desenvolvimento de Processos (PPDP).

Vídeo Biocombustíveis Desenvolvimento Sustentável

Biocombustíveis e as Novas Perspectivas de Produção Sustentável

Novas tecnologias na área de biocombustíveis promovem o desenvolvimento sustentável. Dentre elas está a produção de etanol de segunda geração que aproveita integralmente a matéria-prima (bagaço e palha de cana-de-açúcar).

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) é uma das principais instituições do Brasil a desenvolver pesquisas e novas tecnologias na área de produção de etanol. Um dos focos principais dos estudos do CTBE é promover o desenvolvimento sustentável e contribuir para que o País mantenha a liderança mundial na produção de biocombustíveis.

 

Neste vídeo produzido pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), é possível conhecer as ações de pesquisa e a infraestrutura do CTBE, principalmente no que diz respeito à produção de etanol de segunda geração. Essa tecnologia em desenvolvimento aproveita melhor a matéria-prima (bagaço e palha de cana-de-açúcar) e permite um aumento da produção de etanol em até 50%, sem aumentar a área de cana plantada.

Livro Biorrefinaria Virtual Springer

Springer publica livro sobre Biorrefinaria Virtual do CTBE

Obra em pré-venda apresenta ferramenta de avaliação de impactos de novas tecnologias em biorrefinarias.
Livro Biorrefinaria Virtual Springer

A editora Springer realizará em janeiro de 2016 o lançamento mundial do livro “Virtual Biorefinery: An Optimization Strategy for Renewable Carbon Valorization”. A pré-venda já está disponível no site da editora.

A obra apresenta de forma concisa a estrutura e os resultados dos primeiros anos de operação da Biorrefinaria Virtual de Cana-de-açúcar (BVC). Essa ferramenta de simulação computacional desenvolvida pelo Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) possibilita avaliar tecnicamente a integração de novas tecnologias na cadeia produtiva de cana, nos três eixos da sustentabilidade: econômico, ambiental e social. Dentre as tecnologias avaliadas pela ferramenta estão o etanol celulósico (segunda geração), produtos derivados da química verde, novos manejos agrícolas para a cana-de-açúcar e diferentes estratégias de comercialização e uso do etanol como biocombustível.

A produção do livro foi coordenada por quatro editores, Atonio Bonomi e Otavio Cavalett, do CTBE, e Marco Aurélio Pinheiro Lima e Marcelo Cunha, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Mais de uma dezena de autores atuaram na produção do conteúdo dos nove capítulos, que totalizam 285 páginas.

O coordenador da Divisão de Avaliação Integrada de Biorrefinarias (AIB) do CTBE e responsável pelo desenvolvimento da BVC, Antonio Bonomi, explica que o grande diferencial da ferramenta é a possibilidade de integrar dados de toda a cadeia produtiva relacionada à produção de etanol de primeira e segunda geração, ou de outros compostos oriundos da cana-de-açúcar. “Ferramentas desse porte costumam simular somente os impactos industriais ou agrícolas da produção, de forma isolada. A BVC integra a avaliação dessas duas áreas e ainda contempla os impactos de uso final do produto para gerar um levantamento completo da sustentabilidade da tecnologia em desenvolvimento”.

Bruce Dale, eleito pela Biofuels Digest a 50a personalidade mundial mais relevante da bioeconomia em 2015, escreve no prefácio do livro a ser publicado pela Springer que não há nada no mundo igual a BVC, pois ela combina “ferramentas de modelagem econômica, ambiental e social para aprimorar uma indústria existente, a do refino de cana, ao mesmo tempo em que estabelece as bases para compreender e melhorar a sustentabilidade de uma indústria emergente, a do etanol de segunda geração”. Para Dale, o CTBE está liderando no mundo a aplicação de sistemas modernos de modelagem para moldar a emergência de uma nova indústria sustentável.

Biorrefinaria virtual avalia programas de pesquisa e políticas públicas de investimentos em novas tecnologias

O livro em pré-venda mostra que os dados gerados pela BVC podem contribuir para que empresas, governos e instituições de pesquisa e fomento definam prioridades de estudo e de desenvolvimento, avaliem o sucesso de seus projetos e planejem o investimento em novas tecnologias. Segundo Marco Aurélio Pinheiro Lima, um dos editores do livro e ex-diretor do CTBE os cientistas medem o sucesso de um programa de pesquisa de acordo com o número de publicações produzidas e de citações destas em outros estudos. Inovações tecnológicas têm como parâmetro de eficácia o lucro originado pelas patentes. “Mas em um laboratório nacional que persegue determinados resultados, a lógica da ciência básica não funciona e também não se pode aguardar o tempo necessário para que uma patente gere lucro. É preciso adotar uma estratégia para a tomada de decisão no dia a dia e é isso que a Biorrefinaria Virtual possibilita”, explica Lima.

Bonomi informa que um dos resultados da BVC mais expressivos comentados no livro da Springer é o estudo feito neste ano pela sua equipe no CTBE, a pedido do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). Esse mostra a evolução do custo de produção do etanol de segunda geração no Brasil dentro de diferentes cenários e mostra que este valor poderá se tornar inferior ao custo de produção da primeira geração a partir de 2020. Tal pesquisa foi apresentada este mês pelo Brasil na Conferência do Clima de Paris (COP 21) como uma ação para reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa no País.

A obra a ser publicada apresenta os seguintes capítulos:

  • Chapter 1 – Background;
  • Chapter 2 – The Virtual Sugarcane Biorefinery Concept;
  • Chapter 3 – The Agricultural Production Model;
  • Chapter 4 – Biorefinery Alternatives;
  • Chapter 5 – Biorefinery Products Logistics, Commercialization and Use;
  • Chapter 6 – Sustainability Assessment Methodologies;
  • Chapter 7 – Use of the VSB to Assess Biorefinery Strategies;
  • Chapter 8 – Use of VSB to Plan Research Programs and Public Policies;
  • Chapter 9 – Final Remarks.

Artigo mais citado em 2012-2013

No último mês de novembro a editora Springer também premiou a equipe do CTBE que atua no desenvolvimento e uso da BVC com o certificado de artigo mais citado dos anos de 2012-2013 da Revista Clean Technologies and Environmental Policy. O artigo premiado possui o título Environmental and economic assessment of sugarcane first generation biorefineries in Brazil.

Palestrantes Encontro Química Verde

Novos rumos para a química verde no Brasil

V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde reuniu pesquisadores, empresas e instituições de fomento no CTBE.
Palestrantes Encontro Química Verde

O V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde, promovido pelo Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) e pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em Campinas-SP, no último mês de outubro, mostrou que o panorama brasileiro da química verde está mudando. Instituições de fomento lançaram grandes editais dedicados à temática, empresas brasileiras e multinacionais começaram a desenvolver e produzir os primeiros compostos químicos oriundos de biomassa renovável e pesquisadores buscam criar novos modelos de desenvolvimento de pesquisa nessa área. O otimismo no futuro do setor perdura, mesmo diante do complexo cenário político e econômico que o País enfrenta.

A edição desse ano do Encontro contou com duas seções temáticas. Uma delas reuniu quatro indústrias químicas que mais investem atualmente em química verde no Brasil, que são: Braskem, Rhodia/Solvay, Dow, Croda. A outra trouxe representantes de quatro grandes instituições de fomento à pesquisa do País, que são: Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii).

Na avaliação da coordenadora do evento, a pesquisadora do CTBE Maria Teresa Borges Pimenta, a plenária com as empresas mostrou uma busca por maior sustentabilidade nos processos. Elas estão criando centros de inovação no Brasil por conta, principalmente, da cana-de-açúcar que é uma biomassa com potencial para a química verde e amplamente produzida por aqui. “Ao mesmo tempo, as empresas mostraram que vão apostar nos produtos já definidos, com mercado disponível e boas chances de viabilidade econômica para os novos processos, alterando somente a matéria-prima e a forma de obtenção do produto. No Brasil não devemos esperar que as indústrias químicas paguem pelo “selo verde”, explica Pimenta.

Encontro Química Verde Comitê Organizador

Membros do Comitê Organizador do V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde (da esquerda para a direita: Maria Teresa Barbosa, Sindélia Azzoni, Carlos Rossell e Karen Marabezi).

Na sessão das instituições de fomento o destaque foi o Plano de Desenvolvimento e Inovação da Indústria Química (PADIQ), uma iniciativa recém lançada por BNDES e Finep que vai investir R$ 2,2 bilhões durante os anos de 2016 e 2017 para projetos de pesquisa voltados à indústria química. Representantes das duas instituições explicaram detalhes do PADIQ para a audiência, visto que uma das suas linhas se destina a produtos químicos provenientes de fontes renováveis. Os palestrantes também concordaram que precisa existir uma maior conexão entre os instrumentos de fomento das instituições para que bons estudos de ciência básica cheguem ao estágio de produtos comercializados pelas indústrias.

A matéria-prima redefine a engenharia dos processos em química verde

No aspecto técnico, uma das principais discussões do V Encontro da Escola Brasileira de Química Verde envolveu a necessidade de rever a engenharia empregada na produção de blocos químicos produzidos a partir de matérias-primas renováveis. A pesquisadora do CTBE e coordenadora do evento, Sindélia de Freitas Azzoni, explica que, até o momento, o desenvolvimento de tecnologias que utilizam biomassa lignocelulósica para produzir biocombustíveis ou produtos químicos se baseia no uso de operações unitárias e reações de transformação bem estabelecidas. Altera-se apenas a matéria-prima, como por exemplo o uso de biomassa lignocelulósica ao invés de petróleo.  “O problema dessa estratégia é que a biomassa lignocelulósica é quimicamente heterogênea e as frações de interesse para o processo se encontram no estado sólido, o que exige a criação de novos conceitos de processos e de equipamentos para processar com eficiência  as reações em estado semi-sólido ou suspensões. Isto representa uma mudança considerável de paradigma e apresenta uma grande oportunidade para inovação”, informa Azzoni.

Palestrantes como Antônio Aprígio da Silva Curvelo, da Universidade de São Paulo (USP – São Carlos) propõem um mudança nesse formato de trabalho. Para ele, é mais eficaz olhar para as macromoléculas da biomassa e identificar o que pode ser aproveitado para então desenhar processos novos de produção de compostos de química verde, comtemplando essa maior diversidade química. Atualmente, processos que utilizam biomassa lidam com custos mais elevados em operações de downstream e de separação e purificação, ponto a ser trabalhado para melhorar a viabilidade econômica como um todo.

Instalação Biorrefinaria Virtual de Cana

Biorrefinaria Virtual de Cana

Instalação Biorrefinaria Virtual de Cana

Biorrefinaria Virtual de Cana (BVC)

A Biorrefinaria Virtual de Cana-de-açúcar (BVC) é uma ferramenta de simulação computacional que possibilita avaliar a integração de novas tecnologias – nas fases agrícolas, industrial e de uso – à cadeia produtiva de cana-de-açúcar e outras biomassas, considerando os três eixos da sustentabilidade: econômico, ambiental e social.

Dentre as tecnologias em desenvolvimento avaliadas pela BVC estão a produção de etanol celulósico (segunda geração), a obtenção de produtos derivados da química verde, novos manejos agrícolas para a cana-de-açúcar e diferentes estratégias de comercialização e uso do etanol como biocombustível.

Na área agrícola, o modelo de avaliação desenvolvido/utilizado na BVC (CanaSoft) incorpora parâmetros como, por exemplo, tipos de colheita e plantio, etapas de transporte, operações agrícolas, maquinários, implementos, mão de obra, agroquímicos, fertilizantes, entre outros. No setor industrial a BVC utiliza balanços de massa e energia do processo para realizar a avaliação técnica de diferentes opções de produtos e tecnologias para biorrefinarias através de softwares de simulação de processos. Já na área de logística e uso final, é possível analisar a influência do transporte do etanol no impacto total do produto, entre outros fatores.

Indicadores de sustentabilidade social e ambiental são calculados na BVC por meio de metodologias como a Matriz Insumo Produto e a Análise de Ciclo de Vida, respectivamente.

Esta facility está disponível à usuários internos (CNPEM), externos (Brasil e exterior), bem como à prestação de serviços (iniciativa privada / não acadêmica). A BVC opera em modo de submissão de propostas via Portal de Usuários do CNPEM, oferecendo serviço, treinamento inicial e suporte na operação dos seus equipamentos.

  • Período de Submissão para o 2º semestre de 2019:
    01/maio/2019 a 31/maio/2019
  • Período de Realização:
    1º/ago/2019 a 29/nov/2019.
  • Período de Submissão para o 1º semestre de 2020:
    04/nov/2019 a 29/nov/2019

Descubra como submeter uma proposta de pesquisa a ser realizada na BVC.


Aplicações

Otimizar conceitos e processos presentes em uma biorrefinaria;

Avaliar os aspectos de sustentabilidade (econômicos, ambientais e sociais) de diferentes alternativas de biorrefinarias;

Analisar o estágio de desenvolvimento de novas tecnologias.

Dúvidas ou informações, escreva-nos


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Fermentacao continua destaque notícia

Fermentação VHG com o dobro de etanol e 60% menos vinhaça

Profissionais do CTBE desenvolvem uma fermentação continua multiestágio. O processo amplia a eficiência da produção de bioetanol e reduz a geração de vinhaça, etapa que concentra 1/3 das perdas industriais ligadas ao caldo de cana-de-açúcar.
Fermentacao continua destaque notícia

Um novo processo de fermentação alcoólica foi desenvolvido no Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), em parceria com a empresa BP. A tecnologia, que possui ganho de eficiência de até 7%, é intitulada VHG (Very High Gravity), sigla em inglês que faz referência à alta concentração de açúcares no caldo fermentativo.

Trata-se de uma fermentação alcóolica contínua multiestágio com reciclo de células, voltada à obtenção de vinhos de alto teor alcóolico – 15% em volume. Tal processo elimina os fatores que limitam a tolerância alcóolica da levedura, como contaminantes, sólidos insolúveis e temperatura. “Somente o etanol permanece como elemento de estresse”, comenta a engenheira e especialista em processos do CTBE, Celina Yamakawa.

A parceria entre o CTBE e a BP teve início no final de 2012 e conta com um investimento de R$ 4 milhões. Inicialmente, testes de laboratórios foram feitos para identificar as configurações ideais do processo e dos equipamentos. Desde julho desse ano o experimento é desenvolvido 24 horas por dia em escala semi-industrial, na Planta Piloto do CTBE, para demonstrar a tecnologia e a sua robustez.

Biorreator 3L fermentacao contínua CTBE

Biorreator de três litros.

Os pesquisadores trabalham na Planta Piloto com linhagens de leveduras de uso comercial e condições semelhantes às industriais. “Utilizamos tanto mosto esterilizado como apenas clarificado, como ocorre nas usinas. Também permitimos a entrada de contaminantes microbiológicos no processo, como bactérias e leveduras selvagens, para avaliar a dinâmica populacional do sistema”, informa Jonas Nolasco Junior, um dos líderes do projeto no CTBE.

Outro aspecto relevante da tecnologia é o revigoramento celular. Ele restaura o sistema de membranas das leveduras ao final do processo e permite manter sua atividade celular em ponto ótimo durante o próximo ciclo fermentativo. A combinação entre o revigoramento celular e as alterações no processo que eliminam a tolerância alcoólica da levedura dobrou a produtividade atual da fermentação, mantendo a principal característica do processo brasileiro que é o reciclo de células.

Fermentação com 15% em volume de etanol

A média de concentração de etanol nas fermentações industriais brasileiras é de 8,5% em volume. O processo desenvolvido no CTBE atingiu médias de 15% em laboratório e na Planta Piloto.

Nolasco lembra que até recentemente se acreditava que a concentração de etanol na fermentação possuía um limite teórico de 10% em volume, pois ao chegar em 12% as leveduras morriam pelo efeito toxico do etanol produzido. “A tecnologia que desenvolvemos rompeu esse limite sem empregar microrganismos geneticamente modificados para tolerar elevadas concentrações de etanol”, informa Nolasco.

Fermentacao contínua CTBE vista geral

Vista geral da instalação na Planta Piloto do CTBE.

Produção de vinhaça é reduzida em 60%

A produção de vinhaça durante a fermentação contínua multiestágio é reduzida em 60% devido à maior taxa de conversão alcóolica. Isso diminui o custo global de produção de etanol entre 5 e 7%. “Tal característica representa um grande benefício ao setor, pois o custo da fertirrigação do solo com vinhaça, que recicla os nutrientes extraídos durante o corte da cana, é elevado. Sem contar que a superdosagem desse material pode contaminar solos e lençóis freáticos”, enfatiza Nolasco.

Após a prova de conceito na Planta Piloto, o CTBE entregará à BP o projeto conceitual básico de integração da fermentação VHG a uma unidade típica de produção de etanol, açúcar e eletricidade, além de uma avaliação técnico-econômica do novo processo. A BP possui exclusividade no uso da tecnologia por cinco anos. Após esse prazo, a técnica fica disponível a todo o setor sucroenergético.

FAQ propriedade intelectual

Perguntas Frequentes (FAQ) – Patentes e Inovação

FAQ propriedade intelectual

Perguntas Frequentes (FAQ) – Patentes e Inovação

FAQ propriedade intelectual

Inovação e propriedade intelectual são temas de extrema relevância a muitas áreas da pesquisa científica brasileira. Ao mesmo tempo, trata-se de um conteúdo recentemente inserido no dia-a-dia do pesquisador. Inúmeras dúvidas sobre essa temática podem surgir a quem desenvolve C&T, como por exemplo, o que é uma invenção patenteável ou que tipo de proteção se garante por meio do depósito de patentes.

Abaixo temos um conjunto de perguntas respondidas pela equipe de Gestão de Negócios do CTBE que visam auxiliar quem desenvolve pesquisas em áreas e temáticas com possibilidade de proteção de propriedade intelectual.

FAQ – Patentes e Inovação

1. O que é inovação?

“Define-se inovação como atividade precursora para desenvolver e introduzir um novo produto no mercado pela primeira vez, possibilitada pelas competências internas da empresa”.

“As “inovações tecnológicas” compreendem as implantações de produtos e processos tecnologicamente novos e substanciais melhorias tecnológicas em produtos e processos, envolvendo uma série de atividades científicas, tecnológicas, organizacionais, financeiras e comerciais.”

KIM; NELSON, 2005
MANUAL DE OSLO, 2006

2. O que é uma patente?

É um documento que descreve uma invenção e cria uma situação legal na qual a invenção pode ser explorada somente com a autorização do titular.” Em outras palavras, é um dos meios de se proteger a inovação.

“Impede outras pessoas de utilizarem comercialmente a invenção patenteada, reduzindo a concorrência.”

“Uma patente protege uma invenção e garante ao titular os direitos exclusivos para usar sua invenção por um período limitado de tempo em um determinado país.”

“Um pedido pode ter a patente concedida num país e recusada em outro, ou pode ser extinta em um país e se manter válida em outro.”

DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI
DL320 – Basics on patent drafting – WIPO 2014

3. O que é invenção?

Uma invenção pode ser definida como uma nova solução para um problema técnico específico, dentro de um determinado campo tecnológico.”

DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI

4. Que tipos de invenções são patenteáveis?

“As patentes de invenção são concebidas para proteger não só os progressos da tecnologia, mas também para proteger os aperfeiçoamentos de menor vulto”.

“Existem apenas dois tipos de reivindicações: as “reivindicações de produto”, que se referem a uma entidade física, e as “reivindicações de processo”, que se referem a toda atividade na qual algum produto material se faz necessário para realizar o processo.

São exemplos de categorias de “reivindicações de produto”: produto, aparelho, objeto, artigo, equipamento, máquina, dispositivo, sistema de equipamentos co-operantes, composto, composição e kit; e de “reivindicações de processo”: processo, uso e método.”

DIRETRIZES DE EXAME DE PEDIDOS DE PATENTE DIRETORIA DE PATENTES DIRPA – Julho 2012

5. O que NÃO é patenteável?

No BRASIL, não são patenteáveis:

  • Descobertas, teorias científicas e métodos matemáticos. Ex.: Lei da gravidade, método para calcular a raiz quadrada;
  • Concepções puramente abstratas;
  • Algo exclusivo no domínio das ideias e sem base material. Ex.: método para viajar no tempo;
  • Regras de jogo;
  • Esquemas, planos princípios ou métodos comerciais, contábeis, financeiros, educativos, publicitários, de sorteio e de fiscalização;
  • Métodos operatórios, terapêuticos ou de diagnóstico para aplicação no corpo humano ou animal;
  • Programas de computador;
  • Obras literárias, arquitetônicas, artísticas, científicas ou qualquer criação estética.
  • Apresentação de informações. Ex.: Propaganda
  • Todo ou parte de seres vivos naturais e materiais biológicos encontrados na natureza, EXCETO OS MICRORGANISMOS TRANSGÊNICOS: “QUE EXPRESSEM, MEDIANTE INTERVENÇÃO HUMANA DIRETA EM SUA COMPOSIÇÃO GENÉTICA, UMA CARACTERÍSTICA NÃO ALCANÇÁVEL PELA ESPÉCIE EM CONDIÇÕES NATURAIS.”

Lei 9279/96 Art. 10 – LPI
DL 101P BR – MÓDULO 7 – PATENTES WIPO/ONPI/INPI

6. Vale a pena “patentear” em outro país?

Apenas se o inventor ou alguém autorizado por este tiver interesse em explorar comercialmente a tecnologia no referido país. Ter a patente em um país específico não impede que outros países utilizem seu conteúdo.

7. Existe patente de cobertura mundial?

Não. O atual de sistema de patentes é territorial. Não é possível obter uma patente mundial, é necessário entrar com um pedido de patente em cada país em que se deseja explorar a tecnologia. Contudo, existem mecanismos para facilitar esse processo, como é o caso das patentes WO.

8. O que são patentes WO?

São patentes que depositadas no Patent Cooperation Treaty (PCT), um tratado internacional que oficializa um sistema para o depósito de pedidos de patente e que permite que se obtenham patentes em diversos países a partir de um único pedido.

Essas patentes NÃO SÃO DE COBERTURA MUNDIAL: são uma espécie de “intermediário”, que simplifica o processo de depósito nos países contratantes do tratado e dá algumas vantagens com relação ao depósito direto e simultâneo em vários países, como:

  • um período de até 18 meses, a partir da data de depósito, para a escolha dos países onde as patentes entrarão, dando a possibilidade de encontrar investidores ou de desenvolver mais a invenção;
  • uma avaliação de patenteabilidade;
  • um adiamento de despesas: resguarda-se a prioridade em todos os países contratantes sem ter que se fazer o depósito em cada um deles.

9. Quais são os passos para se obter uma patente?

1º. Possuir um PRODUTO ou PROCESSO que tenha NOVIDADE, ATIVIDADE INVENTIVA E APLICAÇÃO INDUSTRIAL, sendo um AVANÇO TÉCNICO ou RESOLVENDO UM PROBLEMA TÉCNICO em relação ao que já é descrito ou utilizado.

A novidade (ser novo no mundo todo) e a atividade inventiva (não ser óbvio para um técnico no assunto) são auferidas por meio da BUSCA DE ANTERIORIDADES, realizada tanto em bases de patentes quanto em outras bases com outros tipos de divulgação (científica, comercial…).

2º. Redigir o pedido de patente. Para se redigir uma patente “forte”, deve-se atentar às especificidades dos seguintes campos:

  • Campo da invenção – Serve à introdução do pedido de patente. Descreve-se, em poucas palavras, o objeto da invenção e, de forma não exaustiva, a finalidade deste objeto, deixando clara a sua aplicação industrial;
  • Fundamentos da invenção – o relatório descritivo deve incluir o estado da técnica pertinente à invenção. Os documentos citados como representativos do estado da técnica (obtidos pela busca de anterioridades) devem ser identificados, seja em literatura patentária ou não patentária. É necessário evidenciar o caráter técnico do problema a ser resolvido, da solução proposta e dos efeitos alcançados para que se tenha uma invenção;
  • Breve descrição da invenção: descrever, de forma reduzida, a solução da invenção, apresentando todos os objetos (modalidades) presentes no que se deseja proteger. Deve-se deixar bem claro, em texto corrido, as vantagens que serão obtidas com a utilização deste invento em relação ao que foi descrito nos fundamentos.
  • Descrição detalhada da invenção: descrever, numa redação contínua, como é construído ou executado o invento, detalhando como os vários elementos são interligados. A suficiência descritiva é avaliada com base no relatório descritivo, que deverá apresentar a invenção de forma clara e precisa, a ponto de ser executada por um técnico no assunto. DAÍ A IMPORTÂNCIA DOS EXEMPLOS: além de descreverem o invento, podem ressaltar a atividade inventiva.
  • Reivindicações: de processo ou de produto. Quanto mais amplas, mais fácil de serem recusadas por esbarrarem no estado da técnica. Quanto mais estreitas, mais fácil de serem contornadas por terceiros. O QUE NÃO ESTIVER DESCRITO NO RELATÓRIO NÃO PODE SER REIVINDICADO.

3º. Realizar o depósito de acordo com a ESTRATÉGIA COMERCIAL, escolhendo-se os países onde a patente será depositada.

10. Para que serve a busca de anterioridade?

Além de certificar se uma invenção é inédita e pode ser patenteada, ela corrobora a LIBERDADE PARA OPERAR (FTO – freedom to operate). Reivindicações de algumas patentes podem impedir a exploração comercial de resultados de pesquisas realizadas no CTBE, embora não impeçam a divulgação científica desses resultados.

A busca de anterioridades deve ser feita também ao longo de todo projeto do Laboratório identificado com potencial para inovação, em decorrência do ACOMPANHAMENTO DE PROJETOS realizada pela equipe de PI do CTBE. Todas as patentes, quando depositadas em qualquer parte do mundo, podem ficar até 18 meses em sigilo. A cada busca, patentes antes não triadas podem ser identificadas devido à disponibilização dessas patentes ao público.

11. Posso pesquisar sobre algo que possui patente?

SIM!!! Segundo a LPI (Lei 9279/96) dentre a situações em que os direitos exclusivos do titular da patente poderão ser utilizados sem sua autorização está: “com finalidade experimental, relacionados a estudos ou pesquisas científicas ou tecnológicas.”

Pode-se usar, pode-se publicar. Entretanto, não se pode obter uma patente com o mesmo conteúdo ou licenciar esse conteúdo a terceiros para fins de exploração comercial.

Portifólio de Tecnologias – Patentes

Portfólio de Tecnologias (Patentes)

O cumprimento da missão do CTBE passa, obrigatoriamente, pelo desenvolvimento de tecnologias que desenvolvam significativamente o setor de produção de bioenergia, tanto na área agrícola, quanto na industrial. O portfólio aqui apresentado contempla perfis de tecnologias geradas no CTBE que estão protegidas por meio do depósito de pedido de patentes.

Muitas dessas tecnologias estão disponíveis a empresas e instituições interessadas em licenciá-las e dar prosseguimento ao desenvolvimento da tecnologia disponibilizando-a à sociedade em forma de processos, produtos ou serviços. Interessados em alguma tecnologia podem contatar a equipe de Gestão de Negócios do CTBE pelo e-mail unidadeembrapii@cnepm.br ou telefone: (19) 3518-2542.

Tecnologias Desenvolvidas no CTBE

Últimas Patentes Publicadas