Publicado em 15 de dezembro de 2021
No projeto ProQR – Combustíveis Alternativos Sem Impactos Climáticos, a colaboração com a Academia tem sido um elemento importante no caminho de viabilizar a produção de Combustíveis Sustentáveis de Aviação (SAF, em inglês), a partir de Energias Renováveis, no Brasil. Um passo importante nesta jornada alcançou-se no dia 1 de dezembro de 2021, quando ocorreu o Workshop “Teaching on Alternative Fuels for Aviation in Brazil”, promovido pelo ProQR em conjunto com os parceiros do Centro Aeroespacial Alemão (DLR, em alemão). O evento virtual teve como objetivo apresentar à academia brasileira uma prévia do material didático “Alternative Fuels for Aviation in Brazil” (Combustíveis Alternativos para Aviação no Brasil). O material foi desenvolvido pelo ProQR em colaboração com o DLR, e revisado por técnicos e acadêmicos de excelência no Brasil. Durante o evento, os participantes puderam conhecer o novo recurso didático e dialogar sobre oportunidades de aplicação.
A promoção de ensino e pesquisa sobre Combustíveis Sustentáveis de Aviação é fundamental para viabilizar a descarbonização da aviação brasileira. O ProQR tem como um de seus principais objetivos a disseminação de conhecimento técnico sobre essa temática inovadora, de forma a impulsionar a qualificação de profissionais para o mercado de trabalho. O material didático “Alternative Fuels for Aviation in Brazil” (Combustíveis Alternativos para Aviação no Brasil) é um marco importante nessa missão, pois abrange não só processos químicos da produção de SAF, mas também aspectos do contexto energético brasileiro. A abordagem permite apresentar o tema dos Combustíveis Alternativos de forma integrada e interdisciplinar.
Nada disso seria possível sem o trabalho dos autores do material didático, que apresentaram os módulos ao longo do Workshop: Jürgen Kern (DLR-VE, pesquisador sênior e gerente de projetos), Andreas Meurer (DLR-VE, estudante de PhD), Ying Deng (DLR-VE, estudante de PhD), Bruna Wanke (DLR-VE, estudante), Bastian Rauch (DLR-VT, pesquisador sênior e gerente de projetos) e Günter Schneider (Enolcon, Diretor). Afim de alcançar uma boa adequação e adesão do material ao contexto Brasileiro, o ProQR e o DLR também contaram com o apoio fundamental de revisores das seguintes instituições Brasileiras: Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ: Instituto de Química e COPPE), Universidade Federal do Paraná (UFPR), Instituto SENAI de Inovação em Energias Renováveis (ISI-ER), Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), HYTRON, Agência Nacional de Petróleo e Gás (ANP) e a Empresa de Pesquisa Energética (EPE).
Visão geral dos módulos
O material didático “Alternative Fuels for Aviation in Brazil” (Combustíveis Alternativos para Aviação no Brasil) é composto por 12 módulos, no idioma inglês, que discorrem sobre a cadeia de produção de combustíveis alternativos de aviação e abordam o potencial de inserção dessa tecnologia no cenário energético brasileiro. O material foi pensado como uma ferramenta para apoiar o estudo, o ensino e a pesquisa sobre a temática nas instituições acadêmicas do Brasil e, por isso, busca apresentar de forma detalhada e didática os aspectos abordados. Confira o resumo dos módulos do material didático, acompanhado de mini-aulas (em inglês) que ocorreram durante o Workshop.
Módulo 00 – Introdução e Contexto Global
Nesta seção introdutória ao material, é apresentado um panorama sobre as discussões globais em torno das mudanças climáticas e dos impactos da aviação na liberação de gases de efeito estufa. Este cenário foi responsável pela busca por alternativas sustentáveis capazes de diminuir as emissões de carbono na aviação, dentre as quais o ProQR se destaca no âmbito da cooperação Brasil – Alemanha por sua proposta tecnológica inovadora. Assista a mini-aula no Módulo 00 abaixo.
Módulo 01 – Infraestrutura Brasileira & Estratégias Energéticas Futuras
De forma a fornecer uma visão geral sobre a atual infraestrutura brasileira em todo o seu território, este módulo aborda as principais matrizes de combustíveis de transporte, as redes de transporte e sua utilização, bem como a disponibilidade de energia elétrica. Além disso, são analisados os planos governamentais brasileiros para o desenvolvimento do setor de transportes e do setor energético.
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Módulo 02 – Potencial de Energias Renováveis
Este módulo discorre sobre a perspectiva global das energias renováveis, a necessidade de sua utilização e a viabilidade das diferentes matrizes. Também é apresentado o potencial brasileiro, que se mostra extremamente promissor.
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Módulo 03 – Matérias-Primas
Neste módulo, busca-se apresentar as principais fontes de obtenção das matérias-primas necessárias para a produção de SAF disponíveis no Brasil. O projeto ProQR propõe a utilização do método Power-to-Liquid (PtL) para a produção de combustíveis alternativos de aviação. Este processo, que utiliza energia renovável, hidrogênio e gás carbônico para a síntese química do combustível, ganha um enfoque especial.
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Módulo 04 – Produção de Hidrogênio e Syngas
O gás de síntese (Syngas), obtido através da combinação de monóxido de carbono (CO) e hidrogênio (H2), é o produto que será convertido em hidrocarbonetos para a produção do combustível sustentável. O Módulo 04 busca analisar a produção desta matéria, assim como o recente destaque global do hidrogênio na busca por descarbonização. Além disso apresenta a eletrólise baseada em energia elétrica renovável como a melhor alternativa para obtenção de H2.
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Módulo 05 – Síntese
Este módulo discorre sobre o processo Fischer-Tropsch, responsável pela conversão do Syngas em hidrocarbonetos. As etapas químicas do processo e as tecnologias utilizadas são apresentadas, de maneira a explorar as diferentes rotas de produção de combustíveis sintéticos disponíveis.
Mini-aula sobre o Módulo 05 aqui.
Módulo 06 – Pós-processamento
Assim como na rota fóssil para obtenção de combustíveis o petróleo cru pode ser refinado para originar diferentes produtos, o Syncrude resultante do processo Fischer-Tropsch tem um potencial similar. Por isso, a etapa de pós-processamento tem como objetivo refinar o Syncrude para que ele possa ser convertido em querosene de aviação.
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Módulo 07 – Certificação
Para serem utilizados, os combustíveis de aviação devem ser certificados. Neste módulo, explica-se o funcionamento dos processos de certificação de combustíveis. Além disso são apresentadas diretrizes de qualidade do processo Fischer-Tropsch, bem como as diretrizes exigidas pelas agências de regulação brasileiras.
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Módulo 08 – EPC – Engenharia, Licitação e Construção
Este módulo tem como objetivo discorrer sobre a construção de plantas de produção de PtL SAF. Além de apresentar estratégias para a contratação de empresas técnicas de EPC, o módulo explora as possibilidades para o design das plantas. O ProQR defende a construção de plantas modulares e descentralizadas, que podem ser construídas próximo aos aeroportos.
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Módulo 09 – Operação & Manutenção (O&M), Fim de Vida
Após a construção de uma planta de produção de PtL SAF, existem diversos processos necessários para sua operação e manutenção. Além disso, é fundamental planejar os processos de fim de vida da planta e de que forma ela será desativada, sempre presando pela sustentabilidade de danos mínimos ao meio ambiente. Nesta seção do material didático, são apresentadas estratégias para esses processos.
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Módulo 10 – Produtos
Neste módulo, são analisados em profundidade os aspectos dos combustíveis de aviação. Alguns dos pontos abordados são as políticas em torno dos combustíveis, o funcionamento destes nas aeronaves, os impactos climáticos dos combustíveis convencionais e as mudanças ocasionadas pela adoção de combustíveis sustentáveis.
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Módulo 11 – Planejamento Energético
De forma a se preparar para o futuro, o planejamento energético é uma estratégia fundamental. Neste último módulo do material didático, são apresentados os modelos de planejamento energéticos mais utilizados. Além disso, busca-se analisar os dois planejamentos energéticos brasileiros: o Plano Nacional de Energia e o Plano Decenal de Expansão de Energia.
Mini-aula sobre o Módulo 11 aqui.
Junto aos slides de apresentação em formato PowerPoint, são disponibilizadas anotações que apoiam a facilitação, assim como sugestões de perguntas e resposta e as devidas referências bibliográficas. O material é oferecido para uso acadêmico e não comercial, pode ser modificado e compartilhado conforme a necessidade do/da docente, sobre o condicionante de mencionar o Projeto ProQR como referência primária deste recurso. Com a finalidade de ganhar uma visão da aplicação e do impacto do recurso, as instituições que trabalham com o material devem relatar sobre o uso ao Projeto ProQR.
Treinamento presencial com os autores em 2022 para lançamento do material didático completo
O material completo está previsto para ser lançado em março de 2022, no âmbito de um treinamento presencial com a equipe de colegas do DLR. O evento está planejado
para acontecer durante a semana de 1 a 6 de maio de 2022, no Rio de Janeiro. Manifestações de interesse podem ser enviadas para proqr@giz.de
A seleção de slides do material que foram apresentados no Workshop do dia 01 de dezembro está disponível para solicitação neste formulário.
Ruth Barbosa contribuiu para este artigo.
