Etanolbränsle i Brasilien - Ethanol fuel in Brazil

Sex typiska brasilianska flex-fuel-modeller från flera biltillverkare, populärt kallade "flex" -bilar, som körs på alla blandningar av vattenhaltig etanol ( E100 ) och bensin ( E20 till E25 ).

Brasilien är världens näst största producent av etanolbränsle . Brasilien och USA har lett industriell produktion av etanolbränsle i flera år, tillsammans stod för 85 procent av världens produktion 2017. Brasilien producerade 26,72 miljarder liter (7,06 miljarder amerikanska flytande gallon ), vilket motsvarar 26,1 procent av världens totala etanol använd som bränsle 2017.

Mellan 2006 och 2008 ansågs Brasilien ha världens första ”hållbara” biobränsleekonomi och ledare för biobränsleindustrin, en policy modell för andra länder; och dess sockerrörsetanol "det mest framgångsrika alternativa bränslet hittills." Vissa författare anser dock att den framgångsrika brasilianska etanolmodellen bara är hållbar i Brasilien på grund av dess avancerade jordbruksindustriella teknik och dess enorma mängd åkermark som finns tillgänglig. medan det enligt andra författare bara är en lösning för vissa länder i den tropiska zonen i Latinamerika , Karibien och Afrika . Under de senaste åren har dock senare generationens biodrivmedel uppstått som inte använder matgrödor som uttryckligen odlas för bränsleproduktion.

Brasiliens 40-åriga etanolbränsleprogram är baserat på den mest effektiva jordbrukstekniken för sockerrörsodling i världen, använder modern utrustning och billig sockerrör som råvara, reströrsavfallet ( bagasse ) används för att producera värme och kraft, vilket resulterar i ett mycket konkurrenskraftigt pris och även i en hög energibalans (utgående energi/ingångsenergi), som varierar från 8,3 för genomsnittliga förhållanden till 10,2 för bästa praxis produktion. Under 2010 utsåg amerikanska EPA brasiliansk sockerrörsetanol till ett avancerat biobränsle på grund av dess minskning av de totala utsläppen av växthusgaser i livscykeln , inklusive direkta indirekta utsläpp från markanvändning .

Brasilien har etanolbränsle tillgängligt i hela landet. Visas här en typisk Petrobras -bensinstation i São Paulo med dubbel bränsleservice, märkt A för alkohol (etanol) och G för bensin.

Det finns inte längre några lätta fordon i Brasilien som kör på ren bensin. Sedan 1976 gjorde regeringen det obligatoriskt att blanda vattenfri etanol med bensin, varierande mellan 10% och 22%. och kräver bara en mindre justering på vanliga bensinmotorer. År 1993 fastställdes den obligatoriska blandningen enligt lag till 22% vattenfri etanol ( E22 ) i volym i hela landet, men med utrymme för ledningen att ställa in olika andelar av etanol inom förutbestämda gränser. År 2003 sattes dessa gränser till minst 20% och högst 25%. Sedan den 1 juli 2007 är den obligatoriska blandningen 25% vattenfri etanol och 75% bensin eller E25 -blandning . Den nedre gränsen sänktes till 18% i april 2011 på grund av återkommande etanolbrist och höga priser som sker mellan skördesäsongerna. I mitten av mars 2015 höjde regeringen tillfälligt etanolblandningen i vanlig bensin från 25% till 27%.

Den brasilianska biltillverkningsindustrin utvecklade fordon med flexibelt bränsle som kan köras med vilken mängd bensin som helst ( E20-E25-blandning ) och vattenhaltig etanol ( E100 ). Introduceras på marknaden under 2003, flex fordon blev en kommersiell framgång, dominerar personbil marknaden med en 94% marknadsandel av alla nya bilar och lätta fordon som säljs i 2013. I mitten av 2010 fanns 70 flex modeller som finns på marknaden, och i december 2013 producerar totalt 15 biltillverkare flex-fuel-motorer som dominerar alla lätta fordonssegment utom sportbilar, terrängfordon och minibussar. Den kumulativa produktionen av flexbränslebilar och lätta nyttofordon nådde milstolpen på 10 miljoner fordon i mars 2010, och milstolpen på 20 miljoner enheter nåddes i juni 2013. Från och med juni 2015 ökade kumulativ försäljning av flex-fuel lättfordon uppgick till 25,5 miljoner enheter och produktionen av flexmotorcyklar uppgick till 4 miljoner i mars 2015.

Framgången för "flex" -bilar, tillsammans med den obligatoriska E25-blandningen i hela landet, tillät etanolbränsleförbrukningen i landet att uppnå en marknadsandel på 50% av den bensindrivna flottan i februari 2008. När det gäller energiekvivalenter , sockerrörsetanol representerade 17,6% av landets totala energiförbrukning från transportsektorn 2008.

Historia

Sockerrör har odlats i Brasilien sedan 1532 eftersom socker var en av de första råvarorna som exporterades till Europa av de portugisiska nybyggarna. Den första användningen av sockerrörsetanol som bränsle i Brasilien går tillbaka till slutet av tjugo- och början av trettiotalet av 1900 -talet, med introduktionen av bilen i landet. Etanolbränsleproduktionen nådde en topp under andra världskriget, och eftersom tyska ubåtsattacker hotade oljeförsörjningen blev den obligatoriska blandningen så hög som 50% 1943. Efter krigsslutet fick billig olja bensin att råda och etanolblandningar användes endast sporadiskt , mest för att dra nytta av sockeröverskott, fram till sjuttiotalet, då den första oljekrisen resulterade i bensinbrist och medvetenhet om farorna med oljeberoende. Som ett svar på denna kris började den brasilianska regeringen marknadsföra bioetanol som bränsle. Det nationella alkoholprogrammet - Pró -Álcool - ( portugisiska : Programa Nacional do Álcool ), som lanserades 1975, var ett rikstäckande program som finansierades av regeringen för att fasa ut bilbränslen från fossila bränslen , till exempel bensin, till förmån för etanol som produceras från sockerrör .

Den brasilianska Fiat 147 1979 var den första moderna bilen som lanserades på marknaden och endast kunde köras på vattenhaltigt etanolbränsle ( E100 ).

Den första fasen av programmet koncentrerade sig på produktion av vattenfri etanol för blandning med bensin . Den brasilianska regeringen gjorde obligatorisk blandning av etanolbränsle med bensin, varierande från 1976 till 1992 mellan 10% och 22%. På grund av denna obligatoriska minsta bensinblandning säljs ren bensin ( E0 ) inte längre i landet. En federal lag antogs i oktober 1993 om en obligatorisk blandning av 22% vattenfri etanol ( E22 ) i hela landet. Denna lag bemyndigade också verkställande direktören att fastställa olika andelar av etanol inom förutbestämda gränser; och sedan 2003 har dessa gränser fastställts till högst 25% ( E25 ) och minst 20% ( E20 ) i volym. Sedan dess har regeringen fastställt andelen etanolblandning enligt resultaten från sockerrörsskörden och nivåerna av etanolproduktion från sockerrör, vilket resulterar i blandningsvariationer även inom samma år.

Historisk trend för brasiliansk produktion av lätta fordon efter bränsletyp, snygg etanol (alkohol), flexbränsle och bensinbilar från 1979 till 2017.

Sedan juli 2007 är den obligatoriska blandningen 25% vattenfri etanol och 75% bensin eller E25 -blandning . Men 2010 och som ett resultat av leveransproblem och höga etanolbränslepriser gav regeringen en tillfällig 90-dagars blandningsminskning från E25 till E20 från och med 1 februari 2010. Vid mitten av mars 2015 höjde regeringen tillfälligt etanolblandningen i vanlig bensin från 25% till 27%. Blandningen på premium bensin hölls på 25% på begäran av ANFAVEA, den brasilianska biltillverkaren, på grund av oro över effekterna på den högre blandningen på bilar som byggdes för E25, i motsats till flexbränslebilar. Regeringen godkände den högre blandningen som ett ekonomiskt incitament för etanolproducenter, på grund av ett befintligt överlager på över 1 miljard liter etanol. Implementeringen av E27 förväntas möjliggöra förbrukning av överlagret före slutet av 2015.

Efter att ha testat i regeringsflottor med flera prototyper som utvecklats av de lokala biltillverkarna och tvingats fram av den andra oljekrisen , lanserades Fiat 147 , den första moderna kommersiella snygga etanolbilen ( endast E100 ) på marknaden i juli 1979. Den brasilianska regeringen gav tre viktiga initiala drivkrafter för etanolindustrin: garanterade inköp från det statliga oljebolaget Petrobras , lån med låg ränta för agroindustriella etanolföretag och fasta bensin- och etanolpriser där vattenhaltig etanol sålde för 59% av det statligt inställda bensinet pris vid pumpen. Subventionering av etanolproduktion på detta sätt och fastställande av ett artificiellt lågt pris etablerade etanol som ett alternativ till bensin.

Efter att ha nått mer än 4 miljoner bilar och lätta lastbilar som körde på ren etanol i slutet av 1980-talet, vilket motsvarar en tredjedel av landets motorfordonsflotta, rasade etanolproduktionen och försäljningen av etanolbilar endast på grund av flera faktorer. För det första sjönk bensinpriserna kraftigt till följd av 1980-talets oljemassa , men främst på grund av brist på etanolbränsletillförsel på den lokala marknaden lämnade tusentals fordon i kö på bensinstationer eller bränsle i sina garage i mitten av 1989. Eftersom utbudet inte kunde hålla jämna steg med den ökande efterfrågan som den nu betydande etanolflottan kräver, började den brasilianska regeringen importera etanol 1991. Sedan 1979 till december 2010 uppgick snygga etanolbilar till 5,7 miljoner enheter. Antalet snygga etanolfordon som fortfarande används uppskattades mellan 2 och 3 miljoner fordon år 2003 och uppskattades till 1,22 miljoner i december 2011.

Den brasilianska VW Gol 1.6 Total Flex 2003 var den första flexibla bränslebilen som kunde köras på alla blandningar av bensin och etanol.

Förtroendet för etanoldrivna fordon återställdes först med introduktionen på den brasilianska marknaden av fordon med flexibelt bränsle . I mars 2003 lanserade Volkswagen Gol 1.6 Total Flex på den brasilianska marknaden , det första kommersiella flexibla bränslefordonet som kan köras på alla blandningar av bensin och etanol. År 2010 tillverkare som bygger flexibla bränslefordon inkluderar Chevrolet , Fiat , Ford , Peugeot , Renault , Volkswagen , Honda , Mitsubishi , Toyota , Citroën , Nissan och Kia Motors . År 2013 lanserade Ford den första flexbränslebilen med direktinsprutning: Focus 2.0 Duratec Direct Flex.

Flexibla bränslebilar utgjorde 22% av bilförsäljningen 2004, 73% 2005, 87,6% i juli 2008 och nådde rekord 94% i augusti 2009. Den kumulativa produktionen av flexbränslebilar och lätta nyttofordon nådde milstolpen 10 miljoner fordon i mars 2010 och 15 miljoner i januari 2012. Registreringar av flexbränslebilar och lätta lastbilar utgjorde 87,0% av alla person- och lätta fordon som såldes i landet 2012. Produktionen passerade 20 miljoner enheter i juni 2013. I slutet av 2014 utgjorde flexbränslebilar 54% av det brasilianska registrerade antalet lätta fordon, medan bensin endast fordon stod för 34,3%. I juni 2015 uppgick den sammanlagda försäljningen av flex-fuel lättfordon till 25,5 miljoner enheter.

Den snabba användningen och kommersiella framgången för "flex" -bilar, som de är allmänt kända, tillsammans med den obligatoriska blandningen av alkohol med bensin som E25 -bränsle , har ökat etanolförbrukningen till den grad att i februari 2008 uppnåddes ett landmärke för etanolförbrukning när detaljhandeln med etanol överträffade bensindrivna flottans 50% marknadsandel. Denna nivå av etanolbränsleförbrukning hade inte uppnåtts sedan slutet av 1980-talet, på toppen av Pró-Álcool- programmet.

2009 Honda CG 150 Titan Mix lanserades på den brasilianska marknaden och blev den första flex-fuel- motorcykeln som såldes i världen.

I regi av projektet BioEthanol for Sustainable Transport (BEST) startade den första etanoldrivna ( ED95 ) -bussen sin verksamhet i staden São Paulo i december 2007 som ett ettårigt testprojekt. En andra ED95-provbuss började köra i staden São Paulo i november 2009. Baserat på de tillfredsställande resultaten som uppnåddes under den treåriga försöksdriften för de två bussarna, undertecknade kommunstyrelsen i São Paulo stad i november 2010 ett avtal med UNICA , Cosan , Scania och Viação Metropolitana ", den lokala bussoperatören, införde en flotta med 50 etanoldrivna ED95-bussar i maj 2011. Kommunens mål är att hela stadens bussflotta, som består av 15 000 dieseldrivna bussar, ska använd bara förnybara bränslen senast 2018. De första etanoldrivna bussarna levererades i maj 2011 och de 50 etanoldrivna ED95-bussarna är planerade att börja regelbundet i São Paulo i juni 2011.

En annan innovation av den brasilianska tekniken för flexibel bränsle var utvecklingen av flex-fuel motorcyklar . Den första flexmotorcykeln lanserades av Honda i mars 2009. CG 150 Titan Mix, som tillverkas av sitt brasilianska dotterbolag Moto Honda da Amazônia, säljs för cirka 2700 dollar. För att undvika problem med kallstart måste bränsletanken ha minst 20% bensin vid temperaturer under 15 ° C (59 ° F). I september 2009 lanserade Honda en andra motorcykel med flexibelt bränsle, on-off road NXR 150 Bros Mix . I december 2010 hade båda Honda-motorcyklar med flexibel bränsle nått en kumulativ försäljning på 515 726 enheter, vilket motsvarar en marknadsandel på 18,1% av den brasilianska försäljningen av nya motorcyklar 2010. Två andra flex-fuel-motorcyklar tillverkade av Honda lanserades i oktober 2010 och januari 2011, CG 150 FAN och Honda BIZ 125 Flex. Under 2011 producerades totalt 956 117 motorcyklar med flexbränsle, vilket höjde sin marknadsandel till 56,7%. Produktionen nådde 2 miljoner i augusti 2012. Motorcykelproduktionen med flexibelt bränsle passerade milstolpen på 3 miljoner enheter i oktober 2013 och 4 miljoner i mars 2015.

Produktion

Ekonomiska indikatorer och produktionsindikatorer

Etanolproduktionen i Brasilien använder sockerrör som råmaterial och bygger på första generationens teknik baserad på användning av sackarosinnehållet i sockerrör. Etanolutbytet har ökat med 3,77% per år sedan 1975 och produktivitetsvinsterna har baserats på förbättringar i produktionsprocessens jordbruks- och industriella faser. Ytterligare förbättringar av bästa praxis förväntas möjliggöra på kort till medellång sikt en genomsnittlig etanolproduktivitet på 9 000 liter per hektar .

Det fanns 378 etanolverk i Brasilien i juli 2008, 126 avsedda för etanolproduktion och 252 som producerade både socker och etanol. Det finns ytterligare 15 anläggningar som enbart är avsedda för sockerproduktion. Dessa anläggningar har en installerad kapacitet att krossa 538 miljoner ton sockerrör per år, och det finns 25 anläggningar under uppförande som förväntas vara i drift 2009 som kommer att lägga till en ytterligare kapacitet att krossa 50 miljoner ton sockerrör per år. Den typiska anläggningen kostar cirka 150 miljoner US -dollar och kräver en närliggande sockerrörsplantage på 30 000 hektar.

Produktion efter skördeåret 1990/91 till 2007/08. Grönt är hydratiserad etanol (E100) och gult är vattenfri etanol för gasolblandning .

Etanolproduktionen är koncentrerad till de centrala och sydöstra regionerna i landet, ledd av staten São Paulo , med cirka 60%av landets totala etanolproduktion, följt av Paraná (8%), Minas Gerais (8%) och Goiás (5%) ). Dessa två regioner har varit ansvariga för 90% av Brasiliens etanolproduktion sedan 2005 och skördesäsongen går från april till november. Den Northeast Region är ansvarig för den återstående 10% av etanolproduktionen, som leds av Alagoas med 2% av den totala produktionen. Skördesäsongen i nord-nordöstra regionen går från september till mars, och den genomsnittliga produktiviteten i denna region är lägre än den syd-centrala regionen. På grund av skillnaden i de två huvudsakliga skördesäsongerna rapporteras vanligtvis brasiliansk statistik för socker- och etanolproduktion på skörde två år snarare än kalenderår.

För skörden 2008/09 förväntas cirka 44% av sockerröret användas för socker, 1% för alkoholhaltiga drycker och 55% för etanolproduktion. En uppskattning av mellan 24,9 miljarder liter (6,58 miljarder amerikanska flytande gallon ) till 27,1 miljarder liter etanol förväntas produceras under skördeåret 2008/09, där större delen av produktionen är avsedd för den inre marknaden, och endast 4,2 miljarder liter (1,1 miljarder gallon) för export, med uppskattningsvis 2,5 miljarder liter (660 miljoner gallon) avsedda för den amerikanska marknaden. Sockerrörsodlad areal växte från 7 miljoner till 7,8 miljoner hektar mark från 2007 till 2008, främst med övergivna betesmarker. 2008 har Brasilien 276 miljoner hektar åkermark, 72% användning för betesmark, 16,9% för spannmålsgrödor och 2,8% för sockerrör, vilket innebär att etanol bara kräver cirka 1,5% av all åkermark som finns i landet.

Eftersom socker och etanol delar samma råvara och deras industriella bearbetning är helt integrerad, presenteras vanligtvis formell sysselsättningsstatistik tillsammans. År 2000 var 642 848 arbetare anställda inom dessa industrier, och när etanolproduktionen expanderade, år 2005 var det 982 604 arbetare anställda inom odling och industrialisering av sockerrör, inklusive 414 668 arbetare inom sockerrörsfältet, 439 573 arbetare i sockerbruken och 128 363 arbetare i etanol -destillerierna. Medan sysselsättningen i etanoldestillerierna ökade med 88,4% från 2000 till 2005, ökade sysselsättningen på sockerfälten bara 16,2% som ett direkt resultat av utbyggnad av mekanisk skörd istället för manuell skörd, vilket undviker att bränna sockerrörsfält före manuell skärning och ökar också produktiviteten. De stater som hade mest sysselsättning 2005 var São Paulo (39,2%), Pernambuco (15%), Alagoas (14,1%), Paraná (7%) och Minas Gerais (5,6%).

2009–2014 kris

Sedan 2009 har den brasilianska etanolindustrin upplevt en kris på grund av flera orsaker. De inkluderar den ekonomiska krisen 2008 ; dåliga sockerrörsskördar på grund av ogynnsamt väder; höga sockerpriser på världsmarknaden som gjorde det mer attraktivt att producera socker snarare än etanol; en frysning som den brasilianska regeringen införde på bensin- och dieselpriserna. Brasiliansk etanolbränsleproduktion 2011 var 21,1 miljarder liter (5,6 miljarder amerikanska flytande gallon), en minskning från 26,2 miljarder liter (6,9 miljarder gallon) 2010, medan 2012 produktionen av etanol var 26% lägre än 2008. År 2012 totalt av 41 etanolanläggningar av cirka 400 har stängts och avkastningen från sockerrör sjönk från 115 ton per hektar 2008 till 69 ton per hektar 2012.

En leveransbrist ägde rum under flera månader under 2010 och 2011, och priserna steg till den grad att etanolbränsle inte längre var attraktivt för ägare av flex-fuel-fordon. regeringen sänkte minsta blandningen av etanol i bensin för att minska efterfrågan och förhindra att etanolbränslepriserna stiger ytterligare; och för första gången sedan 1990 -talet importerades (majs) etanolbränsle från USA. Importen uppgick till cirka 1,5 miljarder liter 2011–2012. Etanolandelen på transportbränslemarknaden minskade från 55% 2008 till 35% 2012. Som ett resultat av högre etanolpriser i kombination med statliga subventioner för att hålla bensinpriset lägre än det internationella marknadsvärdet, var det i november 2013 endast 23% flex- bränslebilsägare använde etanol regelbundet, från 66% 2009.

Under 2014 producerade Brasilien 23,4 miljarder liter etanolbränsle (6,19 miljarder amerikanska flytande gallon), men under det året importerade Brasilien etanol från USA, vilket var den näst största amerikanska exportmarknaden 2014 efter Kanada, och motsvarade cirka 13% av total amerikansk export. Produktion återhämtat sig sedan 2015, och Brasilien producerade 26,72 miljarder liter (7,06 miljarder US flytande gallons ) i 2017, vilket motsvarar 26,1 procent av världens totala etanol används som bränsle.

Jordbruksteknik

Sockerrör ( Saccharum officinarum ) plantage redo för skörd, Ituverava , São Paulo State.

Utvecklingen av etanolproduktiviteten per hektar sockerrör planterade i Brasilien mellan 1975 och 2004. Källa: Goldemberg (2008).

Typisk etanol destilleri och uttorkning anläggning, Piracicaba , São Paulo delstaten.

Variation av etanolpriserna till producenterna 2007 som återspeglar utbudet av skördesäsongen. Gult är för vattenfri etanol och grönt för hydratiserad etanol ( R $ per liter).

Etanolbränsle klart för distribution, Piracicaba , São Paulo State.

En viktig aspekt för utvecklingen av etanolindustrin i Brasilien var investeringar i jordbruksforskning och utveckling av både den offentliga och privata sektorn. Arbetet med Embrapa , det statliga företag som ansvarar för tillämpad forskning om jordbruk, tillsammans med forskning som utvecklats av statliga institut och universitet, särskilt i delstaten São Paulo har tillåtit Brasilien för att bli en stor innovatör inom bioteknik och agronomiska metoder, vilket resulterar i den mest effektiva jordbrukstekniken för sockerrörsodling i världen. Insatserna har koncentrerats till att öka insatsernas och processernas effektivitet för att optimera produktionen per hektar råmaterial, och resultatet har varit en tredubbling av sockerrörsutbytet på 29 år, eftersom brasilianska genomsnittliga etanolutbyten gick från 2 024 liter per ha 1975 till 5 917 liter per ha 2004; vilket gör att etanolproduktionens effektivitet kan växa med en hastighet av 3,77% per år. Brasiliansk bioteknik inkluderar utveckling av sockerrörssorter som har ett större socker- eller energiinnehåll, en av de främsta drivkrafterna för höga etanolutbyten per enhet planterad yta. Ökningen av index totalt återvinningsbart socker (TRS) från sockerrör har varit mycket signifikant, 1,5% per år under perioden 1977 till 2004, vilket resulterat i en ökning från 95 till 140 kg/ha. Innovationer i den industriella processen har möjliggjort en ökning av sockerutvinningen under perioden 1977 till 2003. Den genomsnittliga årliga förbättringen var 0,3%; vissa fabriker har redan nått extraktionseffektivitet på 98%.

Bioteknologisk forskning och genetisk förbättring har lett till utveckling av stammar som är mer resistenta mot sjukdomar, bakterier och skadedjur, och som också har kapacitet att reagera på olika miljöer, vilket möjliggör expansion av sockerrörsodling till områden som tidigare ansetts vara otillräckliga för sådana kulturer . År 2008 odlas mer än 500 sockerrörssorter i Brasilien och 51 av dem släpptes under de senaste tio åren. Fyra forskningsprogram, två privata och två offentliga, ägnas åt ytterligare genetisk förbättring. Sedan mitten av nittiotalet har brasilianska bioteknologilaboratorier utvecklat transgena sorter, fortfarande icke kommersialiserade. Identifieringen av 40 000 sockerrörsgener slutfördes 2003 och det finns ett par dussin forskargrupper som arbetar med det funktionella genomet , fortfarande på experimentfasen, men kommersiella resultat förväntas inom fem år.

Det finns också pågående forskning om sockerrör biologisk kvävefixering, med de mest lovande växtsorter visar ger tre gånger det nationella genomsnittet i jordar med mycket låg fertilitet och därmed undvika kvävehaltiga befruktning. Det finns också forskning för utveckling av andra generationens eller cellulosa-etanol . I staten São Paulo förväntas en ökning med 12% i sockerrörsutbytet och 6,4% i sockerhalten under det kommande decenniet. Detta framsteg i kombination med en förväntad 6,2% förbättring av jäsningseffektivitet och 2% i sockerutvinning kan öka etanolutbytet med 29%, vilket ökar den genomsnittliga etanolproduktiviteten till 9000 liter/ha. Cirka 50 miljoner dollar har nyligen anslagits för forskning och projekt som fokuserar på att främja upptagandet av etanol från sockerrör i staten São Paulo.

Produktionsprocess

Sackaros extraherad från sockerrör står för lite mer än 30% av den kemiska energin som lagras i de skördade delarna av den mogna växten. 35% finns i bladen och stjälkspetsarna, som finns kvar på åkrarna under skörden, och 35% finns i det fibrösa materialet ( bagasse ) som återstår från pressningen. Det mesta av den industriella bearbetningen av sockerrör i Brasilien sker genom en mycket integrerad produktionskedja, vilket möjliggör sockerproduktion, industriell etanolbehandling och elproduktion från biprodukter. De typiska stegen för storskalig produktion av socker och etanol inkluderar malning , elproduktion , jäsning , destillation av etanol och uttorkning .

Fräsning och förädling

Efter att ha skördats transporteras sockerrör vanligtvis till anläggningen med semitrailer . Efter kvalitetskontroll tvättas, hackas och strimlas sockerrör med roterande knivar; råvaran matas till och extraheras av en uppsättning kvarnkombinationer för att samla en juice, kallad garapa i Brasilien, som innehåller 10–15% sackaros och bagasse , fiberrester. Huvudsyftet med malningsprocessen är att extrahera största möjliga mängd sackaros från sockerröret, och ett sekundärt men viktigt mål är produktion av bagasse med lågt fuktinnehåll som pannbränsle, eftersom bagasse bränns för elproduktion (se nedan ), så att anläggningen kan vara självförsörjande på energi och generera el till det lokala kraftnätet. Rörjuice eller garapa filtreras och behandlas sedan med kemikalier och pastöriseras . Före avdunstning filtreras saften igen och producerar vinasse , en vätska rik på organiska föreningar. Sirap som härrör från avdunstning fälls sedan ut genom kristallisation och ger en blandning av klara kristaller omgivna av melass . En centrifug används för att separera sockret från melass, och kristallerna tvättas genom tillsats av ånga, varefter kristallerna torkas med ett luftflöde. Vid kylning kristalliserar socker ur sirapen. Från denna punkt, socker raffinering fortsätter processen för att producera olika kvaliteter av socker och melass fortsätta en separat process för att producera etanol.

Fermentering, destillation och uttorkning

Den resulterande melassen behandlas för att bli en steriliserad melasse fri från orenheter, redo att jäsa. Vid jäsningsprocessen omvandlas sockerarter till etanol genom tillsats av jäst . Fermenteringstiden varierar från fyra till tolv timmar, vilket resulterar i en alkoholhalt på 7-10% av den totala volymen ( ° GL ), kallat fermenterat vin. Jästen utvinns från detta vin genom en centrifug. Genom att använda de olika kokpunkterna separeras alkoholen i det fermenterade vinet från de huvudsakliga vilande fasta komponenterna. Den återstående produkten är hydratiserad etanol med en koncentration av 96 ° GL, den högsta koncentrationen av etanol som kan uppnås via azeotrop destillation , och kan med nationell specifikation innehålla upp till 4,9 volymprocent vatten. Denna vattenhaltiga etanol är bränslet som används av endast etanol och flexfordon i landet. Ytterligare uttorkning sker normalt genom tillsats av kemikalier, upp till den angivna 99,7 ° GL för att producera vattenfri etanol, som används för blandning med ren bensin för att erhålla landets E25 obligatoriska blandning. Den extra bearbetning som krävs för att omvandla hydratiserad till vattenfri etanol ökar kostnaden för bränslet, eftersom 2007 den genomsnittliga producentprisskillnaden mellan de två var cirka 14% för staten São Paulo. Denna skillnad i produktionspris, även om den är liten, bidrar till konkurrenskraften hos den hydratiserade etanol ( E100 ) som används i Brasilien, inte bara när det gäller lokala bensinpriser utan också jämfört med andra länder som USA och Sverige , som endast använder vattenfritt etanol för deras flexbränsleflotta.

Elproduktion från bagasse

Snygg etanolbil som tankar E100 vid en Piracicaba -bensinstation, São Paulo .

Sedan de första dagarna brändes bagasse i anläggningen för att ge den energi som krävs för den industriella delen av processen. Idag använder den brasilianska best practice högtryckspannor som ökar energiåtervinning , vilket gör att de flesta socker ethanolväxter vara energiskt självförsörjande och även sälja överskott el till verktyg. År 2000 var den totala mängden sockerrörsbagasse som producerades per år 50 miljoner ton/ torr bas av mer än 300 miljoner ton skördad sockerrör. Flera författare uppskattade en potentiell kraftproduktion från användning av sockerrörsbagasse som sträcker sig från 1 000 till 9 000 MW , beroende på vilken teknik som används och användningen av skördskräp. Ett företag i São Paulo köper mer än 1% av sin el från sockerbruk, med en produktionskapacitet på 600 MW för egen användning och 100 MW till salu. Enligt analys från Frost & Sullivan har Brasiliens sockerrörsbagasse som används för kraftproduktion uppnått 3,0 GW 2007, och det förväntas uppgå till 12,2 GW 2014. Analysen visade också att kraftvärme från sockerrör i bagage står för 3% av den totala brasilianska energin matris. Energin är särskilt värdefull för energiförsörjningen eftersom den produceras främst under torrperioden när vattenkraftsdammarna håller på att ta slut.

Enligt en studie som gjordes av den nederländska regeringen 2006 för att utvärdera hållbarheten för brasiliansk bioetanol " ... finns det också betydande vinster möjliga i effektiviteten i elanvändning och produktion: Elen som används för destilleriverksamhet har uppskattats till 12,9 kWh/ tonrör, med bästa tillgängliga teknikhastighet på 9,6 kWh/tonrör. För elproduktion kan effektiviteten ökas från 18 kWh/tonrör för närvarande till 29,1 kWh/ton sockerrör maximalt. Produktionen av överskottsel skulle i teorin kunna ökas från 5,3 kWh/tonrör till 19 kWh/tonrör. "

Elektrisk produktion från etanol

Brasilien har flera experimentella program för produktion av el med sockerrörsetanol som bränsle. Ett joint venture av General Electric och Petrobras driver en kommersiell pilotanläggning i Juiz de Fora , Minas Gerais .

Övergripande energianvändning

Sockerrörsodling i delstaten Pernambuco .

Energianvändning i samband med produktion av etanol av sockerrör kommer från tre primära källor: jordbrukssektorn, industrisektorn och distributionssektorn. Inom jordbrukssektorn används 35,98 GJ energi för att plantera, underhålla och skörda en hektar (10 000 m2) sockerrör för användbart biobränsle. Detta inkluderar energi från många insatser, inklusive kväve, fosfat, kaliumoxid, kalk, utsäde, herbicider, insekticider, arbetskraft och dieselbränsle. Industrisektorn, som inkluderar fräsning och raffinering av sockerrör och produktion av etanolbränsle, använder 3,63 GJ energi och genererar 155,57 GJ energi per hektar sockerrörsodling. Forskare uppskattar att den potentiella kraften som genereras från kraftvärmeproduktionen av bagasse kan variera från 1 000 till 9 000 MW, beroende på skörd och tekniska faktorer. I Brasilien är detta cirka 3% av den totala energibehovet. Förbränning av bagasse kan generera 18 kilowattimmar, eller 64,7 MJ per Mg sockerrör. Destilleri kräver cirka 45 MJ för drift, vilket ger en överskottsenergi på 19,3 MJ eller 5,4 kWh. När det gäller distribution beräknar forskare sockerrörsetanolbehovet för transport till 0,44 GJ per kubikmeter, så en hektar mark skulle kräva 2,82 GJ energi för framgångsrik transport och distribution. Efter att ha tagit hänsyn till alla tre sektorer är EROEI (Energy Return over Energy Invested) för sockerrörsetanol cirka 8.

Det finns flera förbättringar av de industriella processerna, till exempel att anta en hydrolysprocess för att producera etanol i stället för överskott el, eller användningen av avancerad panna- och turbinteknik för att öka elutbytet, eller en högre användning av överskott av bagage och avfallssopor som för närvarande lämnas kvar bakom fälten, som tillsammans med olika andra effektivitetsförbättringar inom sockerrörsodling och distributionskedja har potential att möjliggöra ytterligare effektivitetsökningar, vilket leder till högre avkastning, lägre produktionskostnader och även ytterligare förbättringar av energibalansen och minskning av växthus gasutsläpp .

Export

Brasiliansk etanolexport efter utvalt land och region (2005–2007) (miljoner liter )
Land/region (1)	2007	%	2006	%	2005	%
USA (2)	932,75	26.4	1 777,43	51,9	270,97	10.5
CBI -länder (3)	910,29	25.8	530,55	15.5	554,15	21.4
Jamaica	308,97		131,54		133,39
El Salvador	224,40		181,14		157,85
Costa Rica	170,37		91,26		126,69
Trinidad och Tobago	158,87		71,58		36.12
Mexiko	42.21		50,24		100,10
europeiska unionen	1 004,17	28.4	587,31	17.1	530,73	20.5
Nederländerna	808,56		346,61		259,40
Sverige	116,47		204,61		245,89
Japan	364,00	10.3	225,40	6.6	315,39	12.2
Nigeria	122,88		42,68		118,44
Sydkorea	66,69		92,27		216,36
Indien	0		10.07		410,76	15.8
Total världsexport	3,532,67	100	3.426,86	100	2 592,29	100
Anmärkningar: (1) Endast länder med mer än 100 000 liter import under ett visst år visas. (2) Det inkluderar export till Puerto Rico och Amerikanska Jungfruöarna . (3) Inklusive Mexiko som handlar med USA enligt det nordamerikanska frihandelsavtalet (NAFTA).

Brasilien är världens största exportör av etanol. År 2007 exporterade den 933,4 miljoner gallon (3 532,7 miljoner liter), vilket motsvarar nästan 20% av produktionen och stod för nästan 50% av den globala exporten. Sedan 2004 har brasilianska exportörer som sina främsta kunder USA , Nederländerna , Japan , Sverige , Jamaica , El Salvador , Costa Rica , Trinidad och Tobago , Nigeria , Mexiko , Indien och Sydkorea .

Länderna i Karibiska bassängen importerar relativt höga mängder brasiliansk etanol, men inte mycket är avsett för inhemsk konsumtion. Dessa länder upparbeta produkten, vanligtvis omvandla brasilianska hydrerad etanol i vattenfri etanol och sedan återexport till USA, vinner mervärde och undvika tullen 2,5% och US $ 0,54 per gallon taxa , tack vare handelsavtalen och förmåner från Caribbean Basin Initiative (CBI) . Denna process är begränsad av en kvot, fastställd till 7% av amerikansk etanolförbrukning. Även om USA: s direkta export minskade 2007, fördubblades importen från fyra CBI-länder nästan från 15,5% 2006 till 25,8% 2007, vilket återspeglar ökad återexport till USA, vilket delvis kompenserar förlusten av brasiliansk direktexport till USA. situationen har orsakat vissa bekymmer i USA, eftersom det och Brasilien försöker bygga ett partnerskap för att öka produktionen av etanol i Latinamerika och Karibien. Eftersom USA uppmuntrar till ”ny etanolproduktion i andra länder, produktion som direkt kan konkurrera med USA-producerad etanol”.

USA, potentiellt den största marknaden för brasiliansk etanolimport, inför för närvarande en tull på brasiliansk etanol på 0,54 dollar per gallon för att uppmuntra inhemsk etanolproduktion och skydda den blivande etanolindustrin i USA. Historiskt sett var denna tariff avsedd att kompensera den 45 cent per gallon mixerns federala skattekrediter som tillämpas på etanol oavsett ursprungsland. Exporten av brasiliansk etanol till USA nådde totalt 1 miljard dollar 2006, en ökning med 1 020% jämfört med 2005 (98 miljoner dollar), men minskade betydligt 2007 på grund av kraftiga ökningar i amerikansk etanolproduktion från majs . Som framgår av tabellen är USA fortfarande den största enskilda importören av brasiliansk etanolexport, även om EU och CBI -länder tillsammans nu importerar en liknande mängd.

En studie från 2010 av Iowa State University Center for Agricultural and Rural Development visade att avlägsnande av USA: s importtaxa skulle resultera i att mindre än 5% av USA: s etanol importeras från Brasilien. En studie från Congressional Budget Office (CBO) från 2010 visade också att kostnaderna för amerikanska skattebetalare för att använda ett biobränsle för att minska bensinförbrukningen med en gallon är 1,78 dollar för majsetanol och 3,00 dollar för cellulosaetanol. På ett liknande sätt, och utan att tänka på potentiella indirekta markanvändningseffekter , är skattebetalarnas kostnader för att minska utsläppen av växthusgaser genom skattelättnader cirka 750 dollar per ton koldioxidekvivalent för etanol och cirka 275 dollar per ton för cellulosanetanol.

Efter att ha förnyats flera gånger, kommer skattelättnaden att löpa ut den 31 december 2011, och både US $ 0.54 per gallon tariff och US $ 0.45 per gallon mixer har varit föremål för kontroversiell debatt i Washington, DC med etanolintressegrupper och politiker som tar ställning på båda sidor av frågan. Den 16 juni 2011 godkände den amerikanska kongressen en ändring av propositionen för ekonomisk utveckling för att upphäva både skattelättnaden och tariffen på etanol, och även om denna proposition har en osäker framtid anses det vara en signal om att skattelättnaderna inte kommer att förnyas när de löper ut i slutet av 2011. Den slutliga avskaffandet av importtaxan förväntas inte få några betydande effekter på kort sikt. Det beror på att den brasilianska etanolindustrin har haft problem att möta sin egen inhemska efterfrågan på etanol under 2010 och 2011, och faktiskt importerade Brasilien lite majsetanol från USA Bristen på utbud beror delvis på höga sockerpriser, vilket gör det mer lönsamt för brasilianska producenter att sälja det som socker än att omvandla det till etanolbränsle. Till följd av kreditkrisen som orsakades av finanskrisen 2007–2010 har expansionen av den brasilianska etanolindustrin inte kunnat hålla jämna steg med den snabbare tillväxten av flexbränsleflottan .

Eftersom US EPA : s slutgiltiga dom från 2010 för Renewable Fuel Standard utpekade brasiliansk sockerrörsetanol som ett avancerat biobränsle , hoppas brasilianska etanolproducenter att denna klassificering kommer att bidra till att höja importtullarna både i USA och resten av världen. De räknar också med att öka exporten till USA, eftersom blandningsmandatet kräver en ökande kvot av avancerade biobränslen, vilket sannolikt inte kommer att uppfyllas med cellulosainetanol, och sedan skulle det tvinga blandare att importera mer brasiliansk sockerrörsbaserad etanol, trots befintlig 54 ¢ per gallon tariff på etanol importerad direkt från Brasilien, eller tullfritt från CBI- länderna som omvandlar brasiliansk hydratiserad etanol till vattenfri etanol.

Priser och effekt på oljekonsumtion

Alkohol- och bensinpriserna per liter i Rio de Janeiro (vänster) och São Paulo (höger), motsvarande ett prisförhållande på E100 etanol till E25 -bensin på 0,64 och 0,56.

Historisk variation av etanolproduktion efter region från 1990/91 till 2006/07 (skördeår). Ljusgrön är produktionen för delstaten São Paulo.

De flesta bilar i Brasilien körs antingen på vattenhaltig alkohol ( E100 ) eller på gasol ( E25 -blandning ), eftersom blandningen av 25% vattenfri etanol med bensin är obligatorisk i hela landet. Sedan 2003 har dual-fuel etanol flex-fordon som körs på alla delar av vattenhaltig etanol och bensin blivit allt populärare. Dessa har elektroniska sensorer som upptäcker typ av bränsle och justerar motorns förbränning för att matcha, så att användare kan välja det billigaste tillgängliga bränslet. Försäljningen av flexbränslefordon nådde 9,3 miljoner i december 2009, vilket motsvarar 39% av personbilsflottan. I mitten av 2010 fanns det 70 flexmodeller tillgängliga på marknaden och produktionen i december 2010 nådde mer än 12,5 miljoner flexfordon inklusive mer än 500 tusen flexbränslemotorcyklar.

På grund av det lägre energiinnehållet i etanolbränsle får full flex-fuel-fordon färre miles per gallon. Etanolpriset måste vara mellan 25 och 30% billigare per gallon för att nå jämnpunkten. Som tumregel uppmanas brasilianska konsumenter ofta av media att endast använda mer alkohol än bensin i blandningen när etanolpriserna är 30% lägre eller mer än bensin, eftersom etanolpriset varierar kraftigt beroende på skördeavkastningen och säsongsmässiga fluktuationer sockerrörsskörd.

Sedan 2005 har etanolpriserna varit mycket konkurrenskraftiga utan subventioner, även om bensinpriserna hållits konstanta i lokal valuta sedan mitten av 2005, vid en tidpunkt då oljan bara närmade sig 60 dollar fatet. De brasilianska bensinskatterna är dock höga, cirka 54 procent, medan etanolbränsleskatterna är lägre och varierar mellan 12% och 30%, beroende på staten. I oktober 2008 var genomsnittspriset på E25 -bensin 4,39 dollar per gallon medan genomsnittspriset för etanol var 2,69 dollar per gallon. Denna skillnad i beskattning gynnar bränsleförbrukningen av etanol, och i slutet av juli 2008, när oljepriset var nära sin senaste topp och den brasilianska reala växelkursen mot den amerikanska dollarn var nära det senaste minimumet, var det genomsnittliga bensinpriset vid pumpen i Brasilien nådde US $ 6,00 per gallon. Prisförhållandet mellan bensin och etanolbränsle har varit långt över 30 procent under denna period för de flesta stater, förutom vid låg sockerrörsförsörjning mellan skördar och för stater som ligger långt borta från etanolproduktionscentra. Enligt brasilianska tillverkare kan etanol förbli konkurrenskraftigt om oljepriset inte sjunker under 30 dollar fatet.

År 2008 ersätter förbrukningen av etanolbränsle av den brasilianska flottan av lätta fordon, som ren etanol och i gasohol, bensin med en hastighet på cirka 27 000 kubikmeter per dag, och i februari 2008 översteg den kombinerade förbrukningen av vattenfritt och hydrerat etanolbränsle 50 procent av bränslet som skulle behövas för att köra den lätta fordonsparken enbart på ren bensin. Månadsförbrukningen av vattenfri etanol för den obligatoriska E25 -blandningen, tillsammans med vattenhaltig etanol som används av flexfordon, uppnådde 1,432 miljarder liter, medan ren bensinförbrukning var 1,411 miljarder liter. Trots denna volymetriska paritet representerade sockerrörsetanol 17,6 procent av landets totala energiförbrukning från transportsektorn 2008, medan bensin representerade 23,3 procent och diesel 49,2 procent , uttryckt i energiekvivalenter ( tå ) .

För första gången sedan 2003 minskade försäljningen av vattenhaltig etanol 2010, med en minskning med 8,5 procent jämfört med 2009. Totalförbrukningen av både vattenhaltig och vattenfri etanol minskade med 2,9 procent medan bensinförbrukningen ökade med 17,5 procent. Trots minskningen av etanolförbrukningen nådde den totala försäljningen av etanol 22,2 miljarder liter medan ren bensinförbrukning var 22,7 miljarder liter, vilket höll marknadsandelen för varje bränsle nära 50 procent. Minskningen av vattenhaltig etanolförbrukning berodde främst på höga sockerpriser på de internationella marknaderna, som nådde en 30-årig höjdpunkt 2010. Denna topp i sockerpriserna fick sockerrörsförädlingsanläggningar att producera mer socker än etanol, och i takt med att leveransen minskade, E100 priserna ökade till att priset på vattenhaltig etanol flera gånger under 2010 var mindre än 30 procent billigare än bensin. En annan faktor som bidrog till detta skift var ökningen av försäljningen av importerade bensindrivna fordon som ägde rum under 2010.

Konsumentpriset sprids mellan E25 bensin och E100 med staten. Röd och orange showstater med genomsnittspriser under break even -intervallet. Etanolpriset bör vara mellan 25 och 30% billigare än bensin för att kompensera dess lägre bränsleekonomi .	stat	Genomsnittligt detaljhandelspris (R $/liter)		Prisspridning E25 - E100	stat	Genomsnittligt detaljhandelspris (R $/liter)		Prisspridning E25 - E100	stat	Genomsnittligt detaljhandelspris (R $/liter)		Prisspridning E25 - E100
		E100	E25	(%)		E100	E25	(%)		E100	E25	(%)
	Acre (AC)	2.080	2.943	29.32	Maranhão (MA)	1.709	2.628	34,97	Rio de Janeiro (RJ)	1.676	2.531	33,78
	Alagoas (AL)	1.844	2,766	33,33	Mato Grosso (MT)	1.452	2.677	45,76	Rio Grande do Norte (RN)	1.940	2.669	27.31
	Amapá (AP)	2.246	2.686	16.38	Mato Grosso do Sul (MS)	1.683	2.676	37.11	Rio Grande do Sul (RS)	1.779	2.574	30,89
	Amazonas (AM)	2.773	2.452	27,69	Minas Gerais (MG)	1.610	2.377	32.27	Rondônia (RR)	1,839	2.669	31.10
	Bahia (BA)	1.630	2.522	35,37	Pará (PA)	2.120	2.772	23.52	Roraima (RO)	2.154	2,710	20.52
	Distrito Federal (DF)	1.884	2.586	27.15	Paraíba (PB)	1.883	2.553	26.24	Santa Catarina (SC)	1.697	2.556	33,61
	Ceará (CE)	1.768	2.510	29.56	Paraná (PR)	1.445	2.429	40,51	São Paulo (SP)	1.306	2.398	45,54
	Espírito Santo (ES)	1,795	2.662	32,57	Pernambuco (PE)	1.700	2.573	33,93	Sergipe (SE)	1.888	2.518	25.02
	Goiás (GO)	1.581	2.565	38,36	Piauí (PI)	1.927	2.655	27.42	Tocantins (TO)	1.708	2,748	37,85
	Landets genomsnitt	1.513	2.511	39,75	Källa : Agência Nacional do Petróleo (ANP). Genomsnittliga detaljhandelspriser för veckan 26/10/2008 till 01/11/2008. Obs : Data presenteras i lokal valuta eftersom växelkursen för den brasilianska realen har fluktuerat kraftigt sedan början av den globala finanskrisen . Växelkursen den 31 oktober 2008 var US1 = 2,16 dollar .

Jämförelse med USA

Brasiliens sockerrörsbaserade industri är mer effektiv än den amerikanska majsbaserade industrin. Sockerrörsetanol har en energibalans sju gånger större än etanol som produceras av majs. Brasilianska destillatörer kan producera etanol för 22 cent per liter, jämfört med 30 cent per liter för majsbaserad etanol. Amerikansk majsbaserad etanol kostar 30% mer eftersom majsstärkelsen först måste omvandlas till socker innan den destilleras till alkohol. Trots denna kostnadsskillnad i produktionen importerade USA inte mer brasiliansk etanol på grund av amerikanska handelshinder som motsvarade en tull på 54 cent per gallon, som först infördes 1980, men fortsatte att kompensera 45 procent per gallons blandares federala skattekrediter som appliceras på etanol oavsett ursprungsland. Under 2011 beslutade den amerikanska kongressen att inte förlänga taxan och skattekrediten, och som ett resultat slutade båda den 31 december 2011. Under dessa tre decennier tilldelades etanolindustrin uppskattningsvis 45 miljarder dollar i subventioner och 6 miljarder dollar bara i 2011.

Sockerrörsodling kräver ett tropiskt eller subtropiskt klimat, med minst 600 mm (24 tum) årlig nederbörd. Sockerrör är en av de mest effektiva fotosyntetiserarna i växtriket och kan omvandla upp till 2% av infallande solenergi till biomassa. Sockerrörsproduktion i USA sker i Florida , Louisiana , Hawaii och Texas . De tre första anläggningarna som producerar sockerrörsbaserad etanol förväntas gå online i Louisiana i mitten av 2009. Sockerfabriker i Lacassine, St. James och Bunkie konverterades till sockerrörsbaserad etanolproduktion med colombiansk teknik för att möjliggöra en lönsam etanolproduktion. Dessa tre anläggningar kommer att producera 100 miljoner gallon (378,5 miljoner liter) etanol inom fem år. År 2009 utvecklas två andra etanolproduktionsprojekt för sockerrör i Kauai , Hawaii och Imperial Valley , Kalifornien.

Jämförelse av viktiga egenskaper mellan etanolindustrin i USA och Brasilien
Karakteristisk	Brasilien	USA	Enheter/kommentarer
Råvara	Sockerrör	Majs	USA: s huvudsakliga kontantgröda för etanolproduktion, USA har mindre än 2% från andra grödor.
Total etanolbränsleproduktion (2017)	7,06	15,80	Miljoner amerikanska flytande gallon .
Total åkermark	355	270 (1)	Miljon hektar .
Total yta som används för etanolgrödor (2006)	3,6 (1%)	10 (3,7%)	Miljon hektar (% totalt åker).
Produktivitet per hektar	6 800-8 000	3 800-4 000	Liter etanol per hektar . Brasilien är 727 till 870 gal/acre (2006), USA är 321 till 424 gal/acre (2003).
Energibalans (ingångsenergiproduktivitet)	8,3 till 10,2	1,3 till 1,6	Förhållandet mellan den energi som erhålls från etanol/energi som förbrukas vid produktionen.
Uppskattad växthusgasutsläppen minskning	86-90% (2)	10-30% (2)	% Växthusgaser undviks genom att använda etanol istället för bensin, med hjälp av befintlig odlingsmark (Ingen ILUC ).
EPA : s beräknade minskning av växthusgaserna 2022 för RFS2 .	61% (3)	21%	Genomsnittliga procentuella växthusgasutsläpp förändras genom att använda etanol jämfört med bensin, med tanke på direkta och indirekta förändringar av markanvändningen .
CARB : s hela livscykel kolintensitet	73,40	105,10 (4)	Gram CO 2 -ekvivalent frigjort per MJ producerad energi, inkluderar indirekta markanvändningsförändringar .
Uppskattad återbetalningstid för växthusgasutsläpp	17 år (5)	93 år (5)	Brasiliansk cerrado för sockerrör och amerikansk gräsmark för majs. Förändringsscenarier för markanvändning av Fargione.
Totalt producerade/sålda fordon med flexbränsle	16,3 miljoner	10 miljoner	Alla flottor i december 2011. Den brasilianska flottan innehåller 1,5 miljoner flexbränslemotorcyklar. USDOE uppskattar att under 2009 endast 504 297 flex-fuel-fordon regelbundet drivs med E85 i USA.
Etanolbränsle stationer i landet	35.017 (100%)	2 326 (1%)	Som % av totala bensinstationer i landet. Brasilien i december 2007. USA i juli 2010. (170 000 totalt)
Etanols andel på bensinmarknaden	50% (6)	10%	Som % av den totala förbrukningen volymmässigt. Brasilien i april 2008. USA i december 2011.
Produktionskostnad (USD/gallon)	0,83	1.14	2006/2007 för Brasilien (22 ¢/liter), 2004 för USA (35 ¢/liter).
Anmärkningar: (1) Endast angränsande USA, exkluderar Alaska . (2) Under förutsättning att ingen markanvändning ändras. (3) Uppskattningen är för amerikansk konsumtion och sockerrörsetanol importeras från Brasilien. Utsläpp från sjötransport ingår. Båda uppskattningar inkluderar landtransporter inom USA (4) CARB uppskattning för Midwest corn etanol. Kalifornien : s bensin koldioxidintensiteten är 95,86 blandas med 10% etanol. (5) Under förutsättning att endast markanvändningen ändras.

Etanol diplomati

Presidenterna Luiz Inácio Lula da Silva och George W. Bush under Bushs besök i Brasilien, mars 2007.

President Luiz Inácio Lula da Silva och kung Carl XVI Gustaf i Sverige inspekterar en av de 400 bussar som körs på ED95 i Stockholm .

I mars 2007 var "etanol -diplomati" i fokus för president George W. Bushs turné i Latinamerika, där han och Brasiliens president Luiz Inácio Lula da Silva försökte främja produktion och användning av sockerrörsbaserad etanol i hela Latinamerika och Karibien . De två länderna kom också överens om att dela teknik och fastställa internationella standarder för biobränslen. Den brasilianska sockerrör tekniköverföring kommer att tillåta olika centralamerikanska länder, till exempel Honduras , Nicaragua , Costa Rica och Panama , flera karibiska länder och olika andinska länderna tullfri handel med USA tack vare befintliga förmånliga handelsavtal.

Även om USA sedan 1980 har infört en tull på 0,54 dollar för varje gallon importerad etanol, är de karibiska länderna och de centralamerikanska länderna befriade från sådana tullar baserat på de förmåner som Caribbean Basin Initiative (CBI) beviljar . CBI-bestämmelserna tillåter tullfri tillgång till den amerikanska marknaden från etanol som producerats från utländska råvaror (utanför CBI-länder) upp till 7% av föregående års amerikanska konsumtion. Ytterligare kvoter är också tillåtna om mottagarländerna producerar minst 30% av etanolen från lokala råvaror upp till ytterligare 35 miljoner gallon (132,5 miljoner liter). Således har flera länder importerat hydratiserad etanol från Brasilien, bearbetat det på lokala destillerier för att dehydratisera det och sedan återexporterat det som vattenfri etanol . Amerikanska bönder har klagat över detta kryphål för att lagligt kringgå taxan. 2005 års frihandelsavtal för Dominikanska republiken-Centralamerika (CAFTA) bibehöll de förmåner som CBI beviljade, och CAFTA-bestämmelser fastställde landsspecifika aktier för Costa Rica och El Salvador inom den totala kvoten. En första årlig ersättning fastställdes för varje land, med gradvis ökande årliga tillgångar till den amerikanska marknaden. Förväntningen är att med hjälp av brasiliansk teknik för raffinering av sockerrörsbaserad etanol kan sådana länder bli nettoexportörer till USA på kort sikt. I augusti 2007 turnerade Brasiliens president Mexiko och flera länder i Centralamerika och Karibien för att främja brasiliansk etanolteknik.

Memorandum of Understanding (MOU) som de amerikanska och brasilianska presidenterna undertecknade i mars 2007 kan föra Brasilien och USA närmare energipolitiken, men det är inte klart om det har gjorts väsentliga framsteg med att genomföra de tre pelarna i det avtalet.

EMBRAPA : s afrikanska regionala kontor i Ghana .

Brasilien har också utvidgat sin tekniska expertis till flera afrikanska länder, inklusive Ghana , Moçambique , Angola och Kenya . Denna insats leds av EMBRAPA , det statligt ägda företaget som ansvarar för tillämpad forskning om jordbruk, och ansvarar för de flesta prestationerna för att öka sockerrörsproduktiviteten under de senaste trettio åren. Ytterligare 15 afrikanska länder har visat intresse för att få brasilianskt tekniskt bistånd för att förbättra sockerrörsproduktiviteten och för att producera etanol effektivt. Brasilien har också bilaterala samarbetsavtal med flera andra länder i Europa och Asien .

Som president Lula skrev för The Economist om Brasiliens globala agenda:

"Brasiliens etanol- och biodieselprogram är ett riktmärke för alternativa och förnybara bränslekällor. Partnerskap etableras med utvecklingsländer som försöker följa Brasiliens prestationer-en minskning av växthusgaser med 675 miljoner ton, en miljon nya jobb och en drastisk minskning av beroendet på importerade fossila bränslen som kommer från ett farligt litet antal producentländer.Allt detta har åstadkommits utan att äventyra livsmedelssäkerheten, vilket tvärtom har gynnats av ökad jordbruksproduktion ... Vi etablerar kontor i utvecklingsländer som är intresserade av dra nytta av brasilianskt kunnande inom detta område. "

Miljö- och sociala effekter

Miljöpåverkan

Fördelar

Etanol som produceras från sockerrör ger energi som är förnybar och mindre kolintensiv än olja. Bioetanol minskar luftföroreningar tack vare renare utsläpp och bidrar också till att minska den globala uppvärmningen genom att minska utsläppen av växthusgaser.

Energi balans

En av de största bekymmerna med produktion av bioetanol är energibalansen , den totala mängden energi som matas in i processen jämfört med den energi som frigörs genom förbränning av det resulterande etanolbränslet. Denna balans beaktar hela cykeln för att producera bränslet, eftersom odling, transport och produktion kräver energi, inklusive användning av olja och gödningsmedel. En omfattande livscykelbedömning på uppdrag av delstaten São Paulo fann att brasiliansk etanol baserad på sockerrör har en gynnsam energibalans, som varierar från 8,3 för genomsnittliga förhållanden till 10,2 för produktion av bästa praxis. Detta betyder att för genomsnittliga förhållanden krävs en enhet fossil energi för att skapa 8,3 energienheter från den resulterande etanolen. Dessa fynd har bekräftats av andra studier.

Storbritanniens uppskattningar för kolintensiteten i bioetanol och fossila bränslen . Som visas är brasiliansk etanol från sockerrör det mest effektiva biobränslet som för närvarande är kommersiellt producerat när det gäller utsläppsminskning av växthusgaser.

Växthusgasutsläpp

En annan fördel med bioetanol är att minska utsläppen av växthusgaser jämfört med bensin, eftersom lika mycket koldioxid tas upp av växterna som produceras när bioetanolen bränns, med ett teoretiskt nollbidrag. Flera studier har visat att sockerrörsbaserad etanol minskar växthusgaserna med 86 till 90% om det inte sker någon betydande förändring av markanvändningen, och etanol från sockerrör anses vara det mest effektiva biobränsle som för närvarande är under kommersiell produktion när det gäller minskning av växthusgasutsläpp.

Två studier som publicerades 2008 är emellertid kritiska mot tidigare bedömningar av minskning av utsläpp av växthusgaser, eftersom författarna ansåg att tidigare studier inte tog hänsyn till effekten av markanvändningsförändringar . Nyligen gjorda bedömningar som gjordes 2009 av US Environmental Protection Agency (EPA) och California Air Resources Board (CARB) inkluderade effekterna av indirekta markanvändningsförändringar (ILUC) som en del av livscykelanalysen av växtbaserade biobränslen. Brasiliansk sockerrörs etanol uppfyller både den styrda California Low-Carbon Fuel Standard (LCFS) och den föreslagna federala Renewable Fuel Standard (RFS2), trots de ytterligare koldioxidutsläppen som är förknippade med ILUC. Den 3 februari 2010 meddelade EPA sitt slutgiltiga beslut angående RFS2 för 2010 och framåt, och fastställde att brasiliansk etanol som produceras av sockerrör överensstämmer med tillämplig tröskel för 50% växthusgasutsläpp för kategorin avancerat bränsle. EPA: s modellering visar att sockerrörsetanol från Brasilien minskar utsläppen av växthusgaser jämfört med bensin med 61%, med 30 års återbetalning för indirekta utsläpp från markanvändning (ILUC) . I september 2010 har fem brasilianska etanolbruk för sockerrör godkänts av EPA för att exportera sin etanol till USA under kategorin avancerat biobränsle.

En rapport som beställts av FN, baserad på en detaljerad granskning av publicerad forskning fram till mitten av 2009 samt input från oberoende experter över hela världen, fann att etanol från sockerrör som produceras i Brasilien " under vissa omständigheter gör det bättre än bara" nollutsläpp. "Om den odlas och bearbetas på rätt sätt har den negativa utsläpp, drar CO2 ur atmosfären, snarare än att lägga till den. " Däremot fann rapporten att amerikansk användning av majs för biobränsle är mindre effektiv, eftersom sockerrör kan leda till utsläppsminskningar med mellan 70% och långt över 100% när de ersätts med bensin. En studie från 2010 på uppdrag av EU-kommissionen visade att utsläppsminskningseffekter av första generationens biobränslen är positiva, även efter diskontering av indirekta förändringar av markanvändningen , särskilt den "mer utsläppseffektiva" sockerrörsetanolen från Brasilien, som skulle behöva importeras till säkerställa miljömässig livskraft för EU: s biodrivmedelsmandat.

En annan studie från 2010 som publicerades av Världsbanken visade att " Brasiliens transportsektor har en lägre kolintensitet jämfört med den i de flesta andra länder på grund av dess utbredda användning av etanol som bränsle för fordon ." I studien konstateras också att trots den redan låga emissionsintensiteten , är trafik ansvarig för 51% av koldioxid ₂ utsläppen inom den brasilianska transportsektorn år 2008, och framför allt har sitt ursprung i den ökande användningen av privatbilar, trafikstockningar och ineffektiva kollektivtrafik system. Studien drog dock slutsatsen att den ökade användningen av fordon med flexibelt bränsle och övergången från bensin till sockerrörsetanol förväntas stabilisera växthusgasutsläppen från den lätta fordonsflottan under de kommande 25 åren trots en förväntad ökning av antalet färdade kilometer. Vidare fann studien att om bioetanols marknadsandel på bensindrivna fordonsmarknader når 80% år 2030, kan denna övergång från bensin " leverera mer än en tredjedel av den totala utsläppsminskningen för transportsektorn under perioden " (2008 –2030). Studien drog också slutsatsen att genom att öka den brasilianska etanolexporten för att möta den ökande internationella efterfrågan på koldioxidsnåla bränslen kommer dess handelspartners att dra nytta av minskade koldioxidutsläpp. För att denna möjlighet ska kunna förverkligas måste handelshinder och subventioner i många länder minskas eller elimineras.

En studie 2009 publicerades i Energy Policy funnit att användningen av etanolbränsle i Brasilien har gjort för att undvika över 600 miljoner ton CO ₂ utsläpp sedan 1975, då pro-Álcool programmet började. Studien drog också slutsatsen att neutraliseringen av kolet som släpptes ut på grund av förändringar i markanvändningen uppnåddes 1992. I en annan uppskattning uppskattade UNICA , den brasilianska etanolindustrins främsta organisation, att användningen av etanol i bränslebilar i Brasilien har undvikit 83,5 miljoner ton CO ₂ utsläpp mellan mars 2003 och januari 2010.

Luftförorening

Den utbredda användningen av etanol medförde flera miljöfördelar för stadscentrum när det gäller luftföroreningar . Blytillsatser till bensin reducerades genom 1980 -talet när mängden etanol blandad i bränslet ökades, och dessa tillsatser eliminerades helt 1991. Tillsatsen av etanolblandningar istället för bly till bensin sänkte den totala kolmonoxiden (CO), kolväten , svavelutsläpp och partiklar avsevärt. Användningen av endast etanolfordon har också minskat koldioxidutsläppen drastiskt. Innan Pró-Álcool- programmet startade, när bensin var det enda bränslet som användes, var koldioxidutsläppen högre än 50 g/km. de hade reducerats till mindre än 5,8 g/km 1995. Flera studier har också visat att São Paulo har nytta av betydligt mindre luftföroreningar tack vare etanolens renare utsläpp. Dessutom konstrueras brasilianska flexbränslemotorer med högre kompressionsförhållanden , som drar nytta av de högre etanolblandningarna och maximerar fördelarna med det högre syrehalten i etanol, vilket resulterar i lägre utsläpp och förbättrad bränsleeffektivitet.

Även om alla fossila bränslen i bilar avger aldehyder, är en av nackdelarna med användningen av hydratiserad etanol i etanolmotorer bara ökningen av aldehydutsläpp jämfört med bensin eller bensin . De nuvarande omgivande koncentrationerna av aldehyd i staden São Paulo ligger dock under de referensnivåer som rekommenderas som tillräckliga för människors hälsa som finns i litteraturen. Andra bekymmer är att eftersom formaldehyd- och acetaldehydutsläpp är betydligt högre, och även om båda aldehyderna förekommer naturligt och ofta förekommer i den öppna miljön, kan ytterligare utsläpp vara viktiga på grund av deras roll i smogbildning. Det krävs dock mer forskning för att fastställa omfattningen och om det finns några direkta konsekvenser för hälsan.

Frågor

Typisk sockerrörskördare , delstaten São Paulo.

Sockerrörsskörd lastning för transport till socker/etanol bearbetningsanläggning, utan tidigare bränning av plantagen, São Paulo uppger .

Mekaniserad skörd av sockerrör. Användning av skördemaskiner undviker behovet av att bränna plantagen, uppger São Paulo.

Typiskt fordon som används för skördstransport till socker-/etanolbehandlingsanläggningen i staten São Paulo.

Vattenanvändning och gödningsmedel

Etanolproduktionen har också väckt farhågor om överanvändning och föroreningar av vatten, jorderosion och eventuell kontaminering genom överdriven användning av gödningsmedel . En studie på uppdrag av den nederländska regeringen 2006 för att utvärdera hållbarheten för brasiliansk bioetanol drog slutsatsen att det finns tillräckligt med vatten för att förse alla förutsägbara långsiktiga vattenbehov för sockerrörs- och etanolproduktion. Och till följd av lagstiftning och tekniska framsteg har mängden vatten som samlats in för etanolproduktion minskat avsevärt under de föregående åren. Överanvändning av vattenresurser verkar vara ett begränsat problem i allmänhet i São Paulo, särskilt på grund av den relativt höga nederbörden, men vissa lokala problem kan uppstå. När det gäller vattenföroreningar på grund av sockerrörsproduktion klassificerar Embrapa branschen som nivå 1, vilket betyder "ingen påverkan" på vattenkvaliteten.

Denna utvärdering visade också att konsumtionen av agrokemikalier för sockerrörsproduktion är lägre än för citronsaft, majs, kaffe och sojabönor. Sjukdomar och skadedjursbekämpning, inklusive användning av jordbrukskemikalier, är ett avgörande element i all sockerrörsproduktion. Studien fann att utveckling av resistenta sockerrörssorter är en avgörande aspekt av sjukdomar och bekämpning av skadedjur och är ett av huvudmålen för Brasiliens program för genetisk förbättring av sockerrör. Sjukdomsbekämpning är en av de främsta orsakerna till att en kommersiell sort av sockerrör byts ut.

Fältbränning

Framsteg inom gödselmedel och naturliga bekämpningsmedel har nästan eliminerat behovet av att bränna åkrar. Sockerrörsfält bränns traditionellt strax före skörden för att undvika skador på arbetarna, genom att ta bort de vassa bladen och döda ormar och andra skadliga djur, och för att befrukta åkrarna med aska. Det har varit mindre brännande på grund av påtryckningar från allmänheten och hälsomyndigheterna, och som ett resultat av den senaste utvecklingen av effektiva skördemaskiner. I mitten av 90 -talet var det mycket vanligt att uppleva ganska täta askregn i städer inom sockerrörets fält under skördesäsongerna. En statlig lag från 2001 förbjöd bränning i sockerrörsfält i staten São Paulo år 2021, och maskiner kommer gradvis att ersätta mänskligt arbete som medel för att skörda sockerrör, förutom där den abrupta terrängen inte tillåter mekanisk skörd. Men 150 av 170 av São Paulos sockerrörsbearbetningsanläggningar undertecknade 2007 ett frivilligt avtal med statsregeringen om att följa 2014. Oberoende odlare undertecknade 2008 det frivilliga avtalet att följa, och tidsfristen förlängdes till 2017 för sockerrörsfält ligger i mer abrupt terräng. Vid skördesäsongen 2009/10 insamlades mer än 50% av sockerröret i São Paulo med skördemaskiner. Mekanisering kommer att minska föroreningar från brinnande fält och ha högre produktivitet än människor, men också skapa arbetslöshet för dessa säsongsarbetare, många av dem kommer från de fattigaste regionerna i Brasilien. På grund av mekaniseringen har antalet tillfälligt anställda i sockerrörsplantagerna redan minskat eftersom varje skördemaskin ersätter cirka 100 käppskär per dag och skapar 30 jobb inklusive operatörer och underhållsteam.

Effekter av förändrad markanvändning

Två studier som publicerades 2008 ifrågasatte de fördelar som uppskattades i tidigare bedömningar av minskningen av växthusgasutsläpp från sockerrörsbaserad etanol, eftersom författarna anser att tidigare studier inte tog hänsyn till den direkta och indirekta effekten av markanvändningsförändringar . Författarna fann att en "biobränslekolskuld" skapas när Brasilien och andra utvecklingsländer omvandlar mark i ostörda ekosystem, till exempel regnskogar , savanner eller gräsmarker , till biobränsleproduktion och till växtproduktion när jordbruksmark omdirigeras till biobränsleproduktion. Denna markanvändningsändring släpper ut mer CO ₂ än de årliga minskningar av växthusgaser (GHG) som dessa biobränslen skulle ge genom att förskjuta fossila bränslen. Bland annat analyserade studien fallet där brasilianska Cerrado konverterades för sockerrörsetanolproduktion. Koldioxidskulden för biobränsle på konverterade Cerrado beräknas återbetalas på 17 år, minst tid av de scenarier som analyserades, till exempel beräknades etanol från amerikansk majs ha en 93-årig återbetalningstid. Studien slutsatsen är att nettoeffekten av produktion av biobränsle via clearing av kolrika livsmiljöer är att öka CO ₂ utsläpp i decennier eller århundraden förhållande till användningen av fossila bränslen.

När det gäller denna oro har tidigare studier i Brasilien visat att det finns 355 miljoner ha åkermark i Brasilien, varav endast 72 miljoner ha används. Sockerrör tar bara 2% av jordbruksmarken tillgänglig, varav etanolproduktion utgjorde 55% 2008. Embrapa uppskattar att det finns tillräckligt med jordbruksmark för att öka minst 30 gånger den befintliga sockerrörsodlingen utan att äventyra känsliga ekosystem eller ta mark som är avsedd för mat gröda. Mest framtida tillväxt förväntas ske på övergivna betesmarker , eftersom det har varit den historiska trenden i staten São Paulo. Produktiviteten förväntas också förbättras ännu mer baserat på aktuell bioteknologisk forskning, genetisk förbättring och bättre agronomiska metoder, vilket bidrar till att minska efterfrågan på mark för framtida sockerrörskulturer. Denna trend demonstreras av ökningarna i jordbruksproduktionen som ägde rum i staten São Paulo mellan 1990 och 2004, där kaffe , apelsin , sockerrör och andra livsmedelsgrödor odlades i ett nästan konstant område.

När det gäller de potentiella negativa effekterna av förändringar i markanvändningen på koldioxidutsläpp, drog en studie på uppdrag av den nederländska regeringen slutsatsen att " det är mycket svårt att fastställa de indirekta effekterna av ytterligare markanvändning för sockerrörsproduktion (dvs. sockerrör som ersätter en annan gröda som soja) eller citrusgrödor, vilket i sin tur orsakar ytterligare sojaplantager som ersätter betesmarker, vilket i sin tur kan orsaka avskogning), och inte heller logiskt att tillskriva alla dessa kolförluster i jorden till sockerrör. "Andra författare har också ifrågasatt dessa indirekta effekter, som boskapsbetesmarker. förflyttas till det billigare landet nära Amazonas. Studier som motbevisar denna oro hävdar att mark som ägnas åt fria betande nötkreatur minskar, eftersom tätheten av nötkreatur på betesmark ökade från 1,28 nötkreatur/ha till 1,41 från 2001 till 2005, och ytterligare förbättringar förväntas i nötkreatursfoder.

I ett papper som publicerades i februari 2010 av ett team under ledning av Lapola från universitetet i Kassel fann man att den planerade utbyggnaden av biobränsleplantager (sockerrör och sojabönor) i Brasilien fram till 2020 kommer att ha en liten direkt markanvändning på koldioxidutsläpp, men indirekt förändrad markanvändning kan motverka kol besparingar från biobränslen på grund av expansionen av betesmarker gräns in i de Amazonian skogar, särskilt på grund av förskjutning av boskapsuppfödning. " Etanol av sockerrör och sojabönor bidrar var och en till nästan hälften av den beräknade indirekta avskogningen på 121 970 km2 år 2020, vilket skapar en koldioxidskuld som skulle ta cirka 250 år att återbetalas med dessa biobränslen istället för fossila bränslen ." Analysen visade också att intensifiering av nötkreatur, kombinerat med ansträngningar för att främja högavkastande oljegrödor krävs för att uppnå effektiva koldioxidbesparingar från biobränslen i Brasilien, " samtidigt som de uppfyller alla krav på mat och bioenergi. "

Den huvudsakliga brasilianska etanolindustriorganisationen (UNICA) kommenterade att denna studie och andra beräkningar av påverkan på markanvändning saknar en nyckelfaktor, det faktum att boskapsproduktion och betesmark i Brasilien redan har intensifierats och beräknas göra det i framtiden . "

Avskogning

Plats för miljömässigt värdefulla områden med avseende på sockerrörsodlingar. São Paulo , som ligger i Sydostregionen i Brasilien , koncentrerar två tredjedelar av sockerrörskulturer.

Annan kritik har fokuserat på potentialen för att rensa regnskogar och annan miljövärd mark för sockerrörsproduktion, till exempel Amazonas , Pantanal eller Cerrado . Embrapa och UNICA har motbevisat denna oro och förklarar att 99,7% av sockerrörsplantagerna ligger minst 2000 kilometer från Amazonia, och expansion under de senaste 25 åren ägde rum i Center-South-regionen, också långt borta från Amazonia , Pantanal eller Atlantskogen. I São Paulo skedde tillväxt i övergivna betesmarker.

Konsekvensanalysen avseende framtida förändringar i markanvändning, skogsskydd och risker för biologisk mångfald som gjorts som en del av den studie som den nederländska regeringen beställt drog slutsatsen att " sockerrörsproduktionens direkta inverkan på biologisk mångfald är begränsad, eftersom sockerrörsproduktion huvudsakligen ersätter betesmarker och/eller livsmedelsgröda och sockerrörsproduktion sker långt från de största biomerna i Brasilien (Amazonas regnskog, Cerrado, Atlantic Forest, Caatinga, Campos Sulinos och Pantanal). "Men" ... de indirekta effekterna av en ökning av området under sockerrörsproduktionen är sannolikt allvarligare. Den viktigaste indirekta påverkan skulle vara en utbyggnad av jordbruksmarken på bekostnad av cerrados. Cerrados är en viktig reserv för biologisk mångfald. Dessa indirekta effekter är svåra att kvantifiera och det saknas praktiskt taget tillämpliga kriterier och indikatorer. "

För att garantera en hållbar utveckling av etanolproduktion, utfärdade regeringen i september 2009 genom dekret en landsomfattande jordbrukszonzon för att begränsa sockerrörstillväxten i eller nära miljömässigt känsliga områden som Pantanal -våtmarkerna , Amazonas regnskog och Upper Paraguay River Basin. . Installation av nya etanolproduktionsanläggningar kommer inte att tillåtas på dessa platser, och endast befintliga anläggningar och nya med miljölicenser som redan godkänts före den 17 september 2009 får fortsätta att fungera i dessa känsliga områden. Enligt de nya kriterierna är 92,5% av det brasilianska territoriet inte lämpligt för sockerrörsodling. Regeringen anser att de lämpliga områdena är mer än tillräckligt för att möta den framtida efterfrågan på etanol och socker på de inhemska och internationella marknaderna som planeras för de kommande decennierna.

Sociala konsekvenser

Typisk sockerrörsarbetare under skördesäsongen, uppger São Paulo.

Sockerrör har haft ett viktigt socialt bidrag till några av de fattigaste i Brasilien genom att ge inkomster vanligtvis över minimilönen och ett formellt jobb med fransförmåner. Formell sysselsättning i Brasilien står i genomsnitt 45% för alla sektorer, medan sockerrörssektorn har en andel på 72,9% formella jobb 2007, en ökning från 53,6% 1992, och inom den mer utvecklade sockerrörsetanolindustrin i São Paulo uppnådde formell anställning 93,8% 2005. Genomsnittslönerna för sockerrör och etanolproduktion ligger över den officiella minimilönen, men minimilönerna kan vara otillräckliga för att undvika fattigdom. De nord-nordöstra regionerna sticker ut för att de har mycket lägre utbildningsnivåer bland arbetarna och lägre månadsinkomst. Det genomsnittliga antalet arbetare med tre eller färre läsår i Brasilien är 58,8%, medan det i sydöstra är 46,2%, i nordöstra regionen är det 76,4%. Därför är intäkterna i Center-South inte förvånansvärt högre än de i nord-nordöstra för jämförbara utbildningsnivåer. År 2005 fick sockerrörsskördearbetare i Center-South-regionen en genomsnittslön 58,7% högre än genomsnittslönen i nord-nordöstra regionen. De viktigaste sociala problemen är relaterade till sockerrörsskärare som utför det mesta av de lågavlönade arbeten som rör etanolproduktion.

Det totala antalet fast anställda inom sektorn minskade med en tredjedel mellan 1992 och 2003, delvis på grund av det ökande beroende av mekanisk skörd, särskilt från de rikare och mer mogna sockerrörsproducenterna i staten São Paulo. Under samma period har andelen tillfälligt anställda eller säsongsarbetare fluktuerat, först minskat och sedan ökat under de senaste åren till ungefär hälften av de totala arbetstillfällena i sektorn, men i absoluta tal har antalet vikarier också minskat. Sockerrörssektorn i den fattigare nordöstra regionen är mer arbetskrävande eftersom produktionen i denna region endast utgör 18,6% av landets totala produktion men sysselsätter 44,3% av arbetskraften i sockerrörssektorn.

Manuell skörd av sockerrör har förknippats med svårigheter och dåliga arbetsförhållanden. I detta avseende bekräftade den studie som beställts av den nederländska regeringen att huvudproblemet verkligen är relaterad till manuell avverkning av käppar. Ett viktigt problem i arbetsförhållandena är den höga arbetsbelastningen. Som ett resultat av mekaniseringen har arbetsbelastningen per arbetare ökat från 4 till 6 ton per dag på åttiotalet till 8 till 10 ton per dag på nittiotalet, upp till 12 till 15 ton per dag 2007. Om kvoten inte uppfylls, arbetare kan få sparken. Producenter säger att detta problem kommer att försvinna med större mekanisering under det kommande decenniet. Eftersom mekaniseringen av skörden ökar och endast är möjlig i platt terräng, används fler arbetare i områden där förhållandena inte är lämpliga för mekaniserad skördeutrustning, till exempel grova områden där grödorna planteras oregelbundet, vilket gör arbetsförhållanden hårdare och mer farlig.

Även ohälsosamma arbetsförhållanden och till och med fall av slaveri och dödsfall på grund av överansträngning (käppskärning) har rapporterats, men detta är sannolikt värsta fall. Även om det finns tillräckligt stränga arbetslagar i Brasilien, är tillämpningen svag. Flyttning och säsongsarbete innebär också fysisk och kulturell störning av multifunktionella familjegårdar och traditionella samhällen.

När det gäller socialt ansvar har etanolproduktionssektorn mer än 600 skolor, 200 daghem och 300 daghem, eftersom lagstiftning kräver att 1% av nettopriset för sockerrör och 2% av nettoetanolpriset ska ägnas medicinsk, tandvård, läkemedels-, sanitära och utbildningstjänster för sockerrörsarbetare. I praktiken tillhandahåller mer än 90% av bruken hälso- och tandvård, transport och kollektiv livförsäkring, och över 80% tillhandahåller måltider och läkemedelsvård. Men för de tillfälliga låglönearbetarna i käppskärning kanske dessa tjänster inte är tillgängliga.

Påverkan på matpriserna

Santa Sofia sockerrörsfält för etanolproduktion i Avaré .

Vissa miljöaktivister , som George Monbiot , har uttryckt farhågor för att marknaden kommer att omvandla grödor till bränsle för de rika, medan de fattiga svälter och biobränslen orsakar miljöproblem. Miljögrupper har uttryckt oro över denna avvägning i flera år. Den mat vs bränsle debatt nådde en global skala under 2008 som en följd av den internationella samfundets farhågor om kraftiga ökningen av livsmedelspriserna . I april 2008 kallade Jean Ziegler , dåvarande FN: s särskilda rapportör om rätten till mat, biobränslen ett " brott mot mänskligheten ", ett påstående som han tidigare hade gjort i oktober 2007, då han krävde ett femårigt förbud för omvandlingen mark för produktion av biobränslen. Även i april 2008 uppgav Världsbankens president, Robert Zoellick , att " Medan många oroar sig för att fylla sina gastankar, kämpar många andra runt om i världen för att fylla magen. Och det blir allt svårare för varje dag. "

Luiz Inácio Lula da Silva motsatte sig starkt och kallade dessa påståenden " misstag som härrör från kommersiella intressen " och lägger istället skulden på amerikanska och europeiska jordbrukssubventioner , och ett problem begränsat till amerikansk etanol från majs. Den brasilianska presidenten har också vid flera tillfällen hävdat att hans lands sockerrörsbaserade etanolindustri inte har bidragit till matpriskriserna.

I en rapport som Oxfam släppte i juni 2008 kritiserades politik för biobränsle i rika länder som varken en lösning på klimatkrisen eller oljekrisen, samtidigt som den bidrog till matpriskrisen. Rapporten drog slutsatsen att från alla biodrivmedel som finns på marknaden är brasiliansk sockerrörsetanol ”långt ifrån perfekt” men det är det mest gynnsamma biobränslet i världen vad gäller kostnad och växthusgasbalans. Rapporten diskuterar några befintliga problem och potentiella risker och ber den brasilianska regeringen om försiktighet för att inte äventyra dess miljömässiga och sociala hållbarhet. Rapporten säger också att: "Rika länder spenderade upp till 15 miljarder dollar förra året på att stödja biobränslen samtidigt som de blockerade billigare brasiliansk etanol, vilket är mycket mindre skadligt för den globala livsmedelssäkerheten."

En forskningsrapport från Världsbanken som publicerades i juli 2008 visade att från juni 2002 till juni 2008 stod "biobränslen och de därmed sammanhängande konsekvenserna av låga spannmålslager, stora markanvändningsförskjutningar, spekulativ aktivitet och exportförbud" för 70-75% av de totala prisökningarna. Studien fann att högre oljepriser och en svag dollar förklarar 25-30% av den totala prisökningen. Studien sa att "... stora ökningar av produktionen av biobränslen i USA och Europa är huvudorsaken till den kraftiga ökningen av de globala matpriserna" och konstaterade också att "Brasiliens sockerbaserade etanol inte pressade livsmedelspriserna märkbart högre. " Rapporten hävdar att ökad produktion av biobränslen i dessa utvecklade regioner stöddes av subventioner och importtullar och anser att utan sådana policyer skulle prisökningar världen över ha varit mindre. Denna forskningsrapport drog också slutsatsen att Brasiliens sockerrörsbaserade etanol inte har höjt sockerpriserna nämnvärt och rekommenderar att tariffer tas bort på etanolimport från både USA och EU, för att möjliggöra effektivare producenter som Brasilien och andra utvecklingsländer, inklusive många afrikanska länder , att producera etanol lönsamt för export för att uppfylla mandaten i EU och USA

En ekonomisk utvärderingsrapport som också publicerades i juli 2008 av OECD håller med Världsbankens rapport om de negativa effekterna av subventioner och handelsrestriktioner, men fann att biobränslen påverkar livsmedelspriserna är mycket mindre. OECD -studien är också kritisk till den begränsade minskningen av växthusgasutsläpp som uppnås från biobränslen som produceras i Europa och Nordamerika och drar slutsatsen att den nuvarande politiken för stöd för biobränslen skulle minska utsläppen av växthusgaser från transportbränsle med högst 0,8% till 2015, medan brasiliansk etanol från sockerrör minskar utsläppen av växthusgaser med minst 80% jämfört med fossila bränslen. Bedömningen uppmanar regeringarna till mer öppna marknader för biobränslen och råvaror för att förbättra effektiviteten och sänka kostnaderna.

En studie av den brasilianska forskningsenheten vid Fundação Getúlio Vargas om biobränslens effekter på spannmålspriserna. drog slutsatsen att den främsta drivkraften bakom höjningen av livsmedelspriserna 2007–2008 var spekulativ aktivitet på terminsmarknader under förutsättningar av ökad efterfrågan på en marknad med låga spannmålslagren. Studien drog också slutsatsen att expansion av biobränsleproduktionen inte var en relevant faktor och att det inte finns något samband mellan brasilianskt sockerrörsodlat område och genomsnittliga spannmålspriser, eftersom tvärtom spridningen av sockerrör åtföljdes av snabb tillväxt av spannmålsgrödor i Land.

Panoramautsikt över produktionsanläggningen Costa Pinto i Piracicaba , delstaten São Paulo . Denna industrianläggning är inställd för att producera socker, etanolbränsle (både vattenfritt och vattenhaltigt ), etanol av industriell kvalitet och alkohol för drycker. Förgrunden visar mottagningen av sockerrörsskörden, omedelbart följt av kvarnprocessen, och på höger sida av bakgrunden ligger destillationsanläggningen där etanol produceras. Denna anläggning producerar den elektricitet den behöver från baggasse -rester från sockerrör som kvarstår vid malningsprocessen, och den säljer överskottsel till allmännyttiga företag.

Se även

Bibliografi

• Macedo, Isaias de Carvalho, redaktör (2007). A Energia da Cana-de-Açúcar-Doze estudos sobre a agroindústria da cana-de-açúcar no Brasil ea sua sustentabilidade (på portugisiska) (andra upplagan). Berlendis & Vertecchia, São Paulo: UNICA - União da Agroindústria Canavieira do Estado de São Paulo. CDD-338.173610981. Arkiverad från originalet (tillgängligt i PDF) 2012-12-11 . Hämtad 2009-03-09 .CS1 -underhåll: flera namn: författarlista ( länk )
• Neves, Marcos Fava, Mairun Junqueira Alves Pinto, Marco Antonio Conejero och Vinicius Gustavo Trombin (2011). Mat och bränsle: Brasiliens exempel . Wageningen Academic Publishers , Nederländerna. ISBN 978-90-8686-166-8.CS1 maint: använder författarens parameter ( länk )
• Rothkopf, Garten (2007). En plan för grön energi i Amerika . Inter-American Development Bank , Washington, DC Arkiverad från originalet (tillgängligt i PDF) den 3 januari 2009 . Hämtad 2009-03-09 .
• Mitchell, Donald (2010). Biobränslen i Afrika: möjligheter, framtidsutsikter och utmaningar . Världsbanken , Washington, DC ISBN 978-0-8213-8516-6. Arkiverad från originalet (tillgängligt i PDF) 2011-08-11 . Hämtad 2011-02-08 . Se bilaga A: Den brasilianska upplevelsen

Referenser

externa länkar

• BBC News videosegment om etanol i Brasilien
• Biobränslen: Löftet och riskerna. Världsbankens världsutvecklingsrapport 2008: Jordbruk för utveckling
• Biobränsleur på etanol i Brasilien
• Brazil Institute: Biofuels Central.WWICS
• Brasilien grundar etanolinitiativ för att leverera bränsletörstande Japan
• Brasiliansk etanolpolicy: Lektioner för USA
• Den brasilianska biobränsleindustrin (status 2008)
• "Carbonômetro" - Verktyg för att uppskatta hur mycket CO ₂ -utsläpp som har undvikits av etanol som används av flexbränslebilar i Brasilien sedan mars 2003.
• CDM -potential i Brasilien, av S. Meyers, J. Sathaye et al.
• CNBC: s Yergin: Vad USA kan lära sig av Brasilien om etanol Av CNBC.com | 07 juni 2007 | 12: 33 PM ET
• Kraftvärme i etanolväxter av PM Nastari
• Företagens hållbarhet inom brasiliansk socker-etanol-sektor , genomförd av Brazilian Foundation for Sustainable Development i ett partnerskap med CSM/IMD
• Etiskt socker
• Från alkohol till etanol: en vinnande bana Historik om användning av etanolbränsle i Brasilien (engelska och portugisiska)
• Global Trade and Environmental Impact Study of the EU Biofuels Mandate av International Food Policy Institute (IFPRI) mars 2010
• Sugarcane Agroecological Zoning - Brasiliens federala regering
• Förena livsmedelssäkerhet och bioenergi: prioriteringar för åtgärder , Global Change Biology Bioenergy Journal, juni 2016.
• Mot hållbar produktion och användning av resurser: Bedömning av biobränslen , FN: s miljöprogram , oktober 2009
• GLOBIOM -modell: ILUC -kvantifieringsstudie av EU -biodrivmedel