O objetivo principal deste trabalho foi caracterizar a estrutura da rede de armazenamento de álcool combustível brasileira destacando-se a infra-estrutura da região Centro-Sul no que diz respeito à capacidade estática e à localização dos tanques das unidades produtoras, distribuidoras e portos, além do cálculo e análise do índice de concentração dos principais agentes do setor nessa região. Para o estudo dos Índices de Concentração CR4 e do Índice de Herfindahl-Hirschiman HHI, utilizou-se a capacidade de armazenagem de álcool das unidades produtoras em nível estadual de detalhamento dos dados; a produção de álcool no ano-safra canavieiro de 2007/2008; a tancagem individual das unidades produtoras, dos terminais portuários e das bases distribuidoras. O levantamento realizado indicou que a maior concentração de usinas encontra-se na região Centro-Sul, com grande destaque para o estado de São Paulo que, além de possuir o maior número de unidade produtoras, também classifica-se como maior estado produtor e o que possui a maior tancagem. Nas colocações subseqüentes estão os estados de Minas Gerais e Paraná. Com capacidades de armazenagem menores ficam os estados de Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Espírito Santo e Rio de Janeiro. O Índice de Concentração CR4 para a região Centro- Sul indicou que a maior concentração encontra-se entre as duas maiores empresas e que, à medida que mais empresas são adicionadas, a taxa de aumento do índice é menor, apontando para uma estrutura de mercado onde existem algumas empresas líderes, com grande participação na capacidade de armazenagem de álcool no setor sucroalcooleiro e um grande número de médias e pequenas empresas com menor participação no mercado. Especificamente no estado de São Paulo, o Índice de Concentração CR4 do setor equivale à metade de toda a capacidade de armazenagem de álcool do estado e tratam-se das mesmas empresas que compõem as quatro maiores de toda a região Centro-Sul. Em relação à rede armazenadora de álcool nos portos da região, o porto de Santos, no estado de São Paulo, obteve a maior concentração, seguido do Porto de Paranaguá no estado do Paraná. As bases distribuidoras de combustível que movimentam álcool combustível configuraram maior concentração no Estado de São Paulo, seguido do Paraná e Rio de Janeiro. / The main objective of this work was characterize the Brazilian ethanol storage chain, focusing on the centersouth infrastructure area, looking at the static capacity and the tanks localization of the unit production, distributor and ports besides, the calculation and the concentration degree of the main sector agents in this area. To study the four biggest group Concentration Index CR4 and the Herfindahl-Hirschiman index HHI, it was used the ethanol storage capacity per unit, in a state level of details; the ethanol production in the sugar cane season 2007/2008; the individual production of the unit storage, the ports and the distributor bases. The survey realized has shown that the biggest unit concentration is located inside the Center-South area, with main focus in São Paulo state, that has the biggest number of units, the biggest ethanol production and also the biggest storage. After that, its got Minas Gerais State and Paraná state. Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Espírito Santo and Rio de Janeiro have the smallest capacities. The Concentration Index CR4 for the Center-South indicated that the biggest concentration is between two biggest enterprises, and, by the time that more enterprises are included, the index rate growth is smaller, pointing to market structure where it exists a small group of leaders companies with big participation in the ethanol storage capacity. In other hand, a big group of small and medium units have smaller market participation. Specifically in São Paulo state, the Concentration Index CR4 of the sector is equivalent to half of all ethanol storage capacity of this state and is about the same companies that are included in the four biggest units of the center-south area. Related to the ethanol storage chain at the ports, the Santos port, in São Paulo State, has the biggest concentration followed by Paranaguá port, in Paraná State. The fuel distribution bases that movement ethanol has bigger concentration in São Paulo State followed by Paraná State and Rio de Janeiro State.

Esta Tese propõe e aplica um método de Avaliação Social do Ciclo de Vida de Produtos. Os indivíduos que compõem o recurso humano desempenham o papel de vetor entre o sistema social e o sistema de produto. Duas categorias de sustentabilidade social são definidas: 1) Atendimento de Necessidades Básicas; e, 2) Autonomia Intelectual. O Indicador desenvolvido para a primeira categoria é a Renda Monetária Anual, medida em unidades monetárias. O indicador desenvolvido para a segunda categoria é a Escolaridade Ajustada pela Duração do Vínculo. A escolaridade dos indivíduos, medida em anos equivalentes de estudo, é multiplicada pelo número de meses em que houve o vínculo entre o sistema social e sistema de produto através de cada indivíduo, no ano de referência da avaliação. Critérios de referência são desenvolvidos para a avaliação dos indicadores. A renda e a escolaridade ajustada são impactadas por fatores que avaliam a gravidade da desigualdade entre os indivíduos do conjunto recurso humano e entre estes e os indivíduos do conjunto consumidor. Os resultados são comparados com valores de referência para condição mínima de sustentabilidade em cada categoria de sustentabilidade. Um modelo matemático é desenvolvido para que nenhum desempenho positivo em uma, ou mais categorias, seja suficiente para anular o desempenho negativo em qualquer categoria, ou categorias, avaliada. Este método é aplicado em uma avaliação preliminar do Álcool Etílico Hidratado Combustível. / A method for Social Life Cycle Assessment of Products is proposed and applied. In this method, the individuals that constitute the human resources play the role of vectors connecting the social system and the product system. Two categories of social sustainability are defined: 1) Basic Needs Fulfillment; and, 2) Intellectual Autonomy. The Annual Monetary Income, in monetary units, is the indicator of the former category. The Job Duration Adjusted Schooling is the indicator of the later category. The individualss schooling, in years of study equivalent, is multiplied by the number of months that the link between the social and the product systems lasted, in the reference year of the assessment. Reference criteria are defined for the assessment of the indicators. The income and the adjusted schooling are impacted by two inequality gravity factors. One factor concerns the inequality gravity among the individuals of the human resource. The other factor concerns the inequality gravity between the individuals in the human resource and the consumer groups. The results are compared to reference values of minimum sustainability for each category of sustainability. A mathematical model for aggregation of category indicators is developed to not allow that a positive result for any category indicator, or set of categories, offsets a negative result in any other sustainability category, or set of categories. This method is applied to a preliminary assessment of the Hydrous Ethyl Alcohol Fuel.

Esta dissertação tem como objetivo mensurar e comparar a viabilidade econômico financeira para a implantação de destilaria com unidades cogeradoras de energia elétrica anexas em duas regiões de expansão da cana-de-açúcar no Brasil: o Norte de Goiás, representado pela cidade de Uruaçu/GO; e o Vale do São Francisco, no semiárido nordestino, representado pela cidade de Casa Nova/BA. Para tanto, utilizou-se a metodologia de fluxos de caixa descontados, calculando-se os indicadores de Valor Presente Líquido - VPL, Taxa Interna de Retorno - TIR, Payback descontado - PBD e Relação Benefício-Custo - RBC para projetos de mesmo tamanho nas duas regiões propostas. Além disso, foram feitas análises de sensibilidade com o objetivo de captar as incertezas intrínsecas nos modelos desenvolvidos. Dados primários foram obtidos junto a usinas e produtores de cana-de-açúcar, tendo como base a safra 2007/08. Como resultado, verificou-se que a região de Uruaçu/GO apresentou maior nível de atratividade econômico financeira em comparação a Casa Nova/BA, dados os respectivos VPL de R$ 181,57 milhões e R$ 66,73 milhões, num horizonte de 30 anos e com uma Taxa Mínima de Atratividade - TMA real de 8,02%. Em um cenário alternativo admitiu-se a presença de financiamento de 80% do capital investido no empreendimento. Neste caso, os VPL foram de R$ 503,37 milhões para Uruaçu/GO e R$ 318,50 milhões para Casa Nova/BA. As análises de sensibilidade mostraram que as variáveis que mais impactam nos indicadores de viabilidade econômico financeira são o preço de venda do etanol e a produtividade média da lavoura de cana-de-açúcar. Concluiu-se ainda, que há viabilidade econômico financeira na instalação de destilarias produtoras de etanol para exportação em ambas as regiões analisadas, indicando-se a região Norte de Goiás como aquela mais apta ao recebimento de investimentos no setor alcooleiro na atualidade. Por outro lado, o Vale do São Francisco apresenta a vantagem desta ser uma região exclusa da polêmica questão da concorrência energético alimentícia, podendo ser considerada uma nova área para a exploração sucroalcooleira no Brasil. / The purpose of this dissertation is to measure and compare financial and economic viability indexes for building ethanol plants with cogeneration units of electrical power in two Brazils sugar cane expansion regions: the North of Goias, represented by the city of Uruaçu/GO; and the Sao Francisco Valley, on the northwest semiarid area, represented by the city of Casa Nova/BA. Discounted cash-flow methodology was used to compute the Net Present Value - NPV, Internal Rate of Return - IRR, Discounted Payback Period - DPP and Benefit-Cost Ratio - BCR. Besides of that, sensibility analysis methods were applied with the objective to find intrinsic uncertainties in the developed models. Primary data were obtained through sugar cane units close to those regions during the 2007/08 harvest season. As results, it has been found out that the Uruaçu/GO region presented higher financial economic viability levels compared to the Casa Nova/BA region, due to the respective NPV of R$ 181,57 million and R$ 66,73 million over a 30-year horizon using a real discount rate of 8,02%. In an alternative scenario, it has been admitted the presence of 80% financial loan of the initial undertaking investments. In this case, the NPV were estimated as R$ 503,37 million for Uruaçu/GO and R$ 318,50 million for Casa Nova/BA. Sensibility analysis showed higher impacts on the financial economic indicators through ethanol price and the average productivity of the sugar cane crop. We concluded that there is financial economic viability in installing ethanol plants for exportation in both analyzed regions; however the North of Goias region is the most appropriate region. Whereas Sao Francisco Valley region presented the advantage of being an abstain region from the polemic question of agriculture for food or energy and being a new area for the ethanol production in Brazil.

O objetivo principal deste trabalho foi caracterizar a estrutura da rede de armazenamento de álcool combustível brasileira destacando-se a infra-estrutura da região Centro-Sul no que diz respeito à capacidade estática e à localização dos tanques das unidades produtoras, distribuidoras e portos, além do cálculo e análise do índice de concentração dos principais agentes do setor nessa região. Para o estudo dos Índices de Concentração CR4 e do Índice de Herfindahl-Hirschiman HHI, utilizou-se a capacidade de armazenagem de álcool das unidades produtoras em nível estadual de detalhamento dos dados; a produção de álcool no ano-safra canavieiro de 2007/2008; a tancagem individual das unidades produtoras, dos terminais portuários e das bases distribuidoras. O levantamento realizado indicou que a maior concentração de usinas encontra-se na região Centro-Sul, com grande destaque para o estado de São Paulo que, além de possuir o maior número de unidade produtoras, também classifica-se como maior estado produtor e o que possui a maior tancagem. Nas colocações subseqüentes estão os estados de Minas Gerais e Paraná. Com capacidades de armazenagem menores ficam os estados de Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Espírito Santo e Rio de Janeiro. O Índice de Concentração CR4 para a região Centro- Sul indicou que a maior concentração encontra-se entre as duas maiores empresas e que, à medida que mais empresas são adicionadas, a taxa de aumento do índice é menor, apontando para uma estrutura de mercado onde existem algumas empresas líderes, com grande participação na capacidade de armazenagem de álcool no setor sucroalcooleiro e um grande número de médias e pequenas empresas com menor participação no mercado. Especificamente no estado de São Paulo, o Índice de Concentração CR4 do setor equivale à metade de toda a capacidade de armazenagem de álcool do estado e tratam-se das mesmas empresas que compõem as quatro maiores de toda a região Centro-Sul. Em relação à rede armazenadora de álcool nos portos da região, o porto de Santos, no estado de São Paulo, obteve a maior concentração, seguido do Porto de Paranaguá no estado do Paraná. As bases distribuidoras de combustível que movimentam álcool combustível configuraram maior concentração no Estado de São Paulo, seguido do Paraná e Rio de Janeiro. / The main objective of this work was characterize the Brazilian ethanol storage chain, focusing on the centersouth infrastructure area, looking at the static capacity and the tanks localization of the unit production, distributor and ports besides, the calculation and the concentration degree of the main sector agents in this area. To study the four biggest group Concentration Index CR4 and the Herfindahl-Hirschiman index HHI, it was used the ethanol storage capacity per unit, in a state level of details; the ethanol production in the sugar cane season 2007/2008; the individual production of the unit storage, the ports and the distributor bases. The survey realized has shown that the biggest unit concentration is located inside the Center-South area, with main focus in São Paulo state, that has the biggest number of units, the biggest ethanol production and also the biggest storage. After that, its got Minas Gerais State and Paraná state. Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Espírito Santo and Rio de Janeiro have the smallest capacities. The Concentration Index CR4 for the Center-South indicated that the biggest concentration is between two biggest enterprises, and, by the time that more enterprises are included, the index rate growth is smaller, pointing to market structure where it exists a small group of leaders companies with big participation in the ethanol storage capacity. In other hand, a big group of small and medium units have smaller market participation. Specifically in São Paulo state, the Concentration Index CR4 of the sector is equivalent to half of all ethanol storage capacity of this state and is about the same companies that are included in the four biggest units of the center-south area. Related to the ethanol storage chain at the ports, the Santos port, in São Paulo State, has the biggest concentration followed by Paranaguá port, in Paraná State. The fuel distribution bases that movement ethanol has bigger concentration in São Paulo State followed by Paraná State and Rio de Janeiro State.

A abertura do setor sucroalcooleiro iniciou-se com a extinção do Instituto do Açúcar e do Álcool em 1990, que controlava as suas atividades desde 1933. A liberação dos preços da gasolina C ao consumidor se deu em 1996, generalizando a um processo de liberação no setor como um todo. O objetivo geral deste trabalho foi analisar e caracterizar o mercado de combustíveis, relacionando os efeitos de mudanças em variáveis associadas à oferta e demanda sobre o comportamento dos agentes num mercado parcialmente liberado, ou seja, entre os anos de 1995 e 2000. Os objetivos específicos foram estimar dois modelos: Modelo de Ajuste pelo Preço e Modelo de Ajuste pela Quantidade. O primeiro modelo foi composto por oito equações, sendo quatro delas de quantidades e quatro de preços dos combustíveis – gasolina C ao varejo e ao atacado, álcool anidro ao produtor e gasolina A na refinaria. O segundo modelo foi composto por cinco equações, sendo uma da quantidade de gasolina C do varejo e quatro dos preços dos combustíveis. Os métodos de estimação foram Mínimos Quadrados em Dois Estágios para o primeiro modelo e Mínimos Quadrados Ordinários para o segundo. A distinção entre dois modelos ocorreu devido ao fato de que o sistema de preços de mercado ainda não era eficaz em função do caráter de transição conferido ao período da pesquisa. Com o primeiro modelo verificou-se o grau em que as forças de mercado já operavam entre 1995 e 2000. Com o segundo, procurou-se retratar a dinâmica de ajustamento em um mercado no qual as quantidades ofertadas eram pré-determinadas e os preços se ajustavam a partir de condições previamente estabelecidas pelo governo para a comercialização nos setores sucroalcooleiro e de combustíveis.Com as estimativas do segundo modelo foram calculados os Multiplicadores de Impacto de Theil, possibilitando avaliar os efeitos sobre a qua ntidade e os preços dos combustíveis de choques nas variáveis exógenas do modelo. Os resultados do primeiro modelo permitiram concluir: (a) que os ajustes via preços foram pouco eficazes para influenciar alterações nas quantidades dos combustíveis; e (b) a existência de certa inércia nos movimentos de preços, típica dos sistemas de controle de preços como os que vinham prevalecendo na década de 1990. Com os resultados do segundo modelo, as principais conclusões foram: (a) as variações de demanda tendiam a ser atendidas sem grandes alterações nos preços da gasolina e dos seus componentes; (b) os ajustes de preços ao atacado da gasolina C e da gasolina A, ainda que moderados, eram repassados ao varejo parcialmente; (c) o governo tendia a absorver os choques externos de preços não os repassando imediatamente ao varejo e o varejo não repassava, na mesma proporção, ao consumidor final. Assim, os resultados da pesquisa refletiram setores ainda operando sob a égide do Estado, que controlava suas operações sem necessariamente atender à lógica econômica. À medida que os ajustes nos setores sucroalcooleiro e de combustíveis passarem a ser guiados pelos preços de mercado, alterações de demanda e oferta passarão a se refletir nos preços dos vários elos desses setores, possivelmente nos moldes do Modelo de Ajuste pelo Preço discutido nesta pesquisa. / The economic opening of the sugar-ethanol market was started with the extinction of the "Instituto do Açúcar e do Álcool" ( Sugar–Ethanol Institute ) in 1990, which controlled its activities since 1933. The deregulation of gasoline C prices to the consumer took place in 1996, generating the deregulation process in the sector as a whole. The general aim of this study was to analyze and characterize the fuel market, relating the change effects in associated variables to the supply and demand about the agents' behavior in a market partly deregulated, that is, between 1995 and 2000. The specific aims were to estimate two models: Price Adjustment and Quantity Adjustment Models. The first was made up of eight equations, being four of quantities and four of fuel prices – retail and wholesale gasoline C prices, anhydrous ethanol to producer and gasoline A at refineries. The second model was made up of five equations, being one of gasoline C to retailing and four of fuel prices. The estimating methods for the first model were Minimum Squares in Two Stages, whereas Ordinaries Minimum Squares were used for the second one. The distinction between the two models was made necessary due to the fact that the market price system was not efficient yet, because of the transitional condition during the time of the research was done. Through the first model it was checked the degree the market forces already operated between 1995 and 2000. Through the second one, it was attempted to show the dynamic of adjustments in a market, which the amounts offered were pre-determined and the prices adjusted themselves based on commercialization conditions to the sugar-ethanol and fuel sectors, previously established by the government. Based on the estimates from the second model, it was figured the Impact Multipliers of Theil, allowing to evaluate the effects over quantities and prices of shock fuels in exogenous variables of the model. Results of the first model allow to conclude: (a) that adjustments via prices were little efficient to influence changes in fuel amounts and; (b) the existence of a certain inertness of prices movements, typical of price control systems like the ones being practiced in the 1990's. Through the results of model two, the main conclusions were: (a) the demand variations tended to be met without major changes in the price of gasoline and its compounds; (b) the wholesale gasoline C and gasoline A at refineries prices adjustments, even moderated, were reposed partly to retailing; (c) the government had a tendency to absorve the external price shocks and did not repose immediately to retailing and the retailing did not repose, at the same extent, to the final consumer. Therefore, the research results reflected sectors still operating under State domain, which controlled their operations without necessarily meeting the economic logic. As the adjustments in the sugar-ethanol and fuel sectors start to be dictated by market prices and demand-supply changes, they will start to reflect on prices of the various links of this sector, possibly in the form of the Price Adjustment Model, discussed in this study.

O presente trabalho teve como objetivo delinear cenários para o consumo de etanol utilizado como combustível em países identificados como fundamentais no desenvolvimento do mercado internacional de etanol, como é o caso dos Estados Unidos, Japão, União Européia e Brasil, considerando-se um horizonte até o ano de 2012, ano pelo qual os países ratificaram, pelo Protocolo de Quioto, o compromisso de reduzir a emissão de gases causadores do efeito estufa. Para cumprir tal objetivo, utilizou-se do modelo Box-Jenkins de séries temporais para se efetuar as projeções do consumo de gasolina nestes países, no caso da União Européia projetou-se o consumo da Alemanha, isoladamente, e do conjunto das quatro maiores economias européias: Alemanha, França, Itália e Reino Unido. Após a realização das projeções, utilizaram-se as metas de mistura de etanol, em processo de discussão nos países em questão, obtendo-se os cenários de consumo de etanol. No caso brasileiro, projetou-se o consumo de álcool anidro, misturado na gasolina, e o consumo de álcool hidratado. Para os Estados Unidos, construi-se três cenários alternativos: no primeiro estimou-se um consumo de aproximadamente 7,2 bilhões de litros de etanol no ano de 2012; no segundo, um consumo de 12,3 bilhões de litros; e, no terceiro, um consumo de 18,9 bilhões de litros no ano de 2012. Nestes três cenários, os produtores americanos de milho teriam plena capacidade de suprir a oferta, mantendo-se o sistema de subsídios para os produtores domésticos e tarifas incidentes sobre a importação de etanol. O Japão foi o país desenvolvido analisado com maior potencial para se tornar um grande importador de etanol brasileiro. Caso a mistura compulsória de 3% até 2007 e 10% a partir de 2008 venha a ser efetivada, isto implicaria em uma grande expansão no consumo de etanol para cerca de 6,5 bilhões de litros no ano de 2012. O montante de etanol consumido deve ser basicamente importado, devido à indisponibilidade do país em produzir etanol. Na União Européia, caso a Alemanha venha a adotar uma mistura de 2% de etanol na gasolina, isto implicaria em consumo de aproximadamente 360,5 milhões de litros no ano de 2012. Caso os quatro países europeus analisados adotem a mistura de 2 % de etanol na gasolina, o consumo seria da ordem de 1,36 bilhões de litros no ano de 2012. Projetou-se, ainda, o consumo de álcool anidro e hidratado no Brasil. Apesar da potencialidade do mercado japonês e da possibilidade de exportar para a Alemanha, o mercado brasileiro continua sendo o maior mercado potencial para o setor sucroalcooleiro brasileiro. Caso o preço do álcool hidratado se mantenha competitivo em relação ao da gasolina, este mercado possui um grande potencial de crescimento, principalmente com a possibilidade de expansão da frota de carros bicombustíveis. Mantendo-se a trajetória de crescimento de 2002 e 2003, o consumo do álcool hidratado poderá atingir 17,4 bilhões de litros em 2012. / The present work aimed to delineate scenarios for ethanol consumption used as fuel in countries identified as fundamental for the growth of the international market of ethanol, such as the United States, Japan, European Union and Brazil, considering a horizon until the year of 2012, when the countries ratified, through the Kyoto Protocol, the commitment to reduce the emission of gases which cause the greenhouse effect. In order to do so, a Box-Jenkins model of time series was delineated and estimated to forecast the gasoline consumption in these countries. In the case of the European Union the consumption of Germany was first projected separately, and then the consumption of the group of the four biggest European economies: Germany, France, Italy and United Kingdom was also projected as a group. After figuring out the projected consumption levels, the goals of mixture of ethanol were used, along with the countries in question, establishing their own scenarios of ethanol consumption. In the Brazilian case, the consumption anhydrous alcohol, mixed with the gasoline, was projected separately from the hydrated alcohol consumption. For the United States, three alternative scenarios were projected: the first estimated a consumption of roughly 7.2 billion liters of ethanol in the year of 2012; the second, a consumption of 12.3 billion liters; and the third, a consumption of 18.9 billion liters for the year of 2012. In these three scenarios, the American maize producers would have full capacity to supply the demand, considering that the existing subsidies for domestic producers and tariffs upon ethanol imports remain. The results showed that Japan was the developed country with greater potential to become a Brazilian importer of ethanol. In case the compulsory mixture of 3% up to 2007 and 10% until 2008 becomes effective, the consumption of ethanol would expand by 6.5 billion liters in the year of 2012. The amount of ethanol consumed in Japan must basically be imported, since the country does not produce the fuel. In the European Union, considering that Germany adopts a mixture of 2% of ethanol in the gasoline, a consumption of approximately 360.5 million liters would result in 2012. In case the four European countries considered for the analysis adopt the mixture of 2 % of ethanol in the gasoline, the consumption would be about 1.36 billion liters by 2012. The anhydrous and hydrated alcohol consumption was also projected for Brazil. Despite the potential of the Japanese market and the possibility to export to Germany, the Brazilian market continued to be the biggest potential market for the Brazilian sugar-ethanol sector. In case the price of the hydrated alcohol remains competitive compared to gasoline, it has a great potential of growth, mainly with the possibility of expansion of the fleet of flex fuel cars. If the growth rate that prevailed for 2002 and 2003 is sustained, the consumption of the hydrated alcohol is likely to reach 17.4 billion liters by 2012.

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No artigo I é apresentada a caracterização química de eucalipto, bagaço e palha de cana-de-açúcar antes e após os pré-tratamentos hidrotérmico (H 2 O), ácido diluído (4,5% H 2 SO 4 ) e alcalino (15% NaOH). Foi determinado que o significativo teor de sílica presente em bagaço e palha da cana-de- açúcar causaram superestimação da lignina Klason nessas biomassas. O novo método para reportar a composição química das biomassas, baseado no completo balanço de massas, foi sugerido e provou ser útil para avaliar ambas, matéria-prima e biomassa pré- tratada. A formação de pseudo-extrativos na madeira de eucalipto e pseudo-lignina no bagaço e na palha foi observada como resultado dos pré-tratamentos. O Artigo II apresenta a caracterização química e estrutural das xilanas isoladas a partir de eucalipto, bagaço e palha usando dois métodos, sendo eles: deslignificação com ácido peracético seguida por extração com dimetilsulfóxido e deslignificação com clorito de sódio seguida por extração com dimetilsulfóxido. A xilana obtida a partir do eucalipto foi identificada como do tipo O-acetil-4-O-metilglucuronoxilana, contendo 39 unidades de grupos acetilas e 11 ácidos 4-O-metilglucurônicos para cada 100 unidades de xilose na cadeia principal. Além disso, um ácido 4-O-metilglucurônico foi também substituído por uma unidade de galactosil terminal. A xilana obtida a partir de bagaço e palha foi do tipo arabinoxilana, que apresentou proporcionalmente 100 unidades de xiloses: 29 unidades de grupos acetilas: 5 unidades de arabinofuranosil para o bagaço e proporcionalmente 100 unidades de xiloses: 8 unidades de grupos acetilas: 6 unidades de arabinofuranosil para a palha. O Artigo III descreve o efeito dos pré-tratamentos hidrotérmico e ácido diluído (1,5%, 3,0% e 4,5% de H 2 SO 4 ) na composição química das biomassas e sua subsequente conversão em etanol. Observou-se que a redução no pH dos pré-tratamentos favoreceu a remoção de lignina e carboidratos. O eucalipto apresentou a maior produção de etanol após o pré-tratamento hidrotérmico, mas com rendimento relativamente baixo. Após os pré-tratamentos ácidos, bagaço e palha mostraram maiores produções de etanol que o eucalipto. O pré-tratamentos realizados com 4,5% de H 2 SO 4 foi o mais eficiente. O Artigo IV avalia o efeito da carga alcalina durante os pré-tratamentos alcalinos (5%, 10% e 15% NaOH) na composição química das biomassas e sua subsequente conversão em etanol. Observou-se que as maiores cargas alcalinas propiciaram as maiores remoções de lignina e carboidratos. Para pré- tratamentos alcalinos, o bagaço provou ser a biomassas mais promissora para produção de etanol. O pré-tratamento com 15% de NaOH foi o mais eficiente. O Artigo V apresenta a otimização do pré-tratamento de extração alcalina a frio (EAF) referente à temperatura (20oC, 30oC e 40oC), tempo de reação (10, 35 e 60 min.) e concentração de NaOH (70, 90 e 110 g L -1 ) com foco na remoção de xilanas das biomassas e subsequente conversão das biomassas deficientes em xilanas em etanol. As condições ótimas para a remoção de xilanas de madeira de eucalipto, bagaço e palha da cana-de- açúcar foram respectivamente: 40oC, 60 min. e 70 g L -1 de NaOH; 33oC, 60 min. e 110 g L -1 de NaOH; e 31oC, 55 min. e 110 g L -1 de NaOH. Nessas condições de pré- tratamentos, considerável quantidade de lignina também foi removida das biomassas. Para a madeira de eucalipto, a formação de pseudo-extrativos foi observada durante os pré-tratamentos de EAF. A palha da cana-de-açúcar pré-tratada por EAF foi a biomassa mais promissora para a produção de etanol de segunda geração. Para os pré-tratamentos de EAF, os maiores rendimentos em etanol foram obtidos para bagaço e palha da cana- de-açúcar que para a madeira de eucalipto. Em resumo, os resultados acumulados por essa tese de doutorado sugeriram que bagaço e palha são biomassas aplicáveis à produção de etanol de segunda geração. O uso dessas biomassas lignocelulósicas cria a possibilidade de integrar primeira e segunda plataformas para a produção de etanol, transformando resíduo em produto principal. / The ethanol has been considered a promising biofuel to replace fossil-based fuels. The strategic use of eucalyptus, sugarcane bagasse and sugarcane straw in second generation technology to ethanol production was investigated in this work, by performing various pretreatment processes followed by simultaneous saccharification and fermentation (SSF). In article I it is presented the chemical characterization of eucalyptus, sugarcane bagasse and straw before and after hydrothermal (H 2 O), diluted acid (4.5% H 2 SO 4 ) and alkaline (15% NaOH) pretreatments. It was determined that the significant amount of silica present in sugarcane bagasse and straw led to overestimation of Klason lignin of these biomasses. A novel approach to report the chemical composition of biomasses, based on the complete mass balance, was suggested and proved to be useful to assess both, raw materials and pretreated biomasses. The formation of pseudo-extractives in eucalyptus wood and pseudo-lignin in bagasse and straw as result of pretreatments was observed. Article II presents the chemical and structural characterization of xylans isolated from eucalyptus, bagasse and straw via two different methods, namely: peracetic acid delignification followed by dimethyl sulfoxide extraction and sodium chlorite delignification followed by dimethyl sulfoxide extraction. The xylan obtained from eucalyptus was identified as an O-acetyl-4-O-methylglucuronoxylan type, containing 39 acetyl groups units and 11 4-O-methylglucuronic acids per 100 units of xylose on the backbone. In addition, one 4-O-methylglucuronic acid was also substituted by one terminal galactosyl unit. The xylan obtained from bagasse and straw was an arabinoxylan type, which contained 100 xylose units: 29 acetyl groups units: 5 arabinofuranosyl units for bagasse, proporcionally, and 100 xylose units: 8 acetyl groups units: 6 arabinofuranosyl units for straw, proporcionally. Article III describes the effect of hydrothermal and diluted acid (1.5, 3.0 and 4.5% H 2 SO 4 ) pretreatments on the chemical composition of biomasses and their subsequent conversion into ethanol. It was observed that lowering pretreatment pH resulted in improved lignin and carbohydrates removal. The eucalyptus presented the highest ethanol production after hydrothermal pretreatment, but with relative low yield. After acid pretreatments, bagasse and straw showed higher ethanol productions then eucalyptus. The pretreatment performed at 4.5% H 2 SO 4 was the most efficient. Article IV assesses the effect of alkaline charge during alkaline (5, 10 and 15% NaOH) pretreatments on the chemical composition of biomasses and their subsequent conversion into ethanol. It was observed that higher alkaline charge provided the highest lignin and carbohydrates removal. For the alkaline pretreatments, the bagasse proved to be the most promising biomass for ethanol production. The pretreatment with 15% NaOH was the most efficient. Article V presents an optimization of the cold alkaline extraction (CAE) pretreatment regarding temperature (20oC, 30oC and 40oC), reaction time (10, 35 and 60 min) and NaOH concentration (70, 90 and 110 g L -1 ), focusing on xylan removal from biomasses and subsequent conversion of the xylan-depleted biomasses into ethanol. The optimal conditions for xylan removal from eucalyptus wood, sugarcane bagasse and sugarcane straw were, respectively: 40oC, 60 min and 70 g L -1 NaOH; 33oC, 60 min and 110 g L -1 NaOH; and 31oC, 55 min and 110 g L -1 NaOH. Under these pretreatments conditions, substantial amounts of lignin were also removed from the biomasses. For the eucalyptus wood, the formation of pseudo-extractives was observed during the CAE pretreatments. The sugarcane straw pretreated with CAE was the most promising biomass for production of second generation ethanol. For the CAE pretreatments, higher ethanol yields were achieved with sugarcane bagasse and straw in relation to eucalyptus wood. In summary, the results accumulated from this doctoral thesis suggested that bagasse and straw are suitable biomasses for production of second generation ethanol. The use of these lignocellulosic biomasses creates the possibility of integrating first and second platforms for ethanol production, which turns residues into main product.

Esta Tese propõe e aplica um método de Avaliação Social do Ciclo de Vida de Produtos. Os indivíduos que compõem o recurso humano desempenham o papel de vetor entre o sistema social e o sistema de produto. Duas categorias de sustentabilidade social são definidas: 1) Atendimento de Necessidades Básicas; e, 2) Autonomia Intelectual. O Indicador desenvolvido para a primeira categoria é a Renda Monetária Anual, medida em unidades monetárias. O indicador desenvolvido para a segunda categoria é a Escolaridade Ajustada pela Duração do Vínculo. A escolaridade dos indivíduos, medida em anos equivalentes de estudo, é multiplicada pelo número de meses em que houve o vínculo entre o sistema social e sistema de produto através de cada indivíduo, no ano de referência da avaliação. Critérios de referência são desenvolvidos para a avaliação dos indicadores. A renda e a escolaridade ajustada são impactadas por fatores que avaliam a gravidade da desigualdade entre os indivíduos do conjunto recurso humano e entre estes e os indivíduos do conjunto consumidor. Os resultados são comparados com valores de referência para condição mínima de sustentabilidade em cada categoria de sustentabilidade. Um modelo matemático é desenvolvido para que nenhum desempenho positivo em uma, ou mais categorias, seja suficiente para anular o desempenho negativo em qualquer categoria, ou categorias, avaliada. Este método é aplicado em uma avaliação preliminar do Álcool Etílico Hidratado Combustível. / A method for Social Life Cycle Assessment of Products is proposed and applied. In this method, the individuals that constitute the human resources play the role of vectors connecting the social system and the product system. Two categories of social sustainability are defined: 1) Basic Needs Fulfillment; and, 2) Intellectual Autonomy. The Annual Monetary Income, in monetary units, is the indicator of the former category. The Job Duration Adjusted Schooling is the indicator of the later category. The individualss schooling, in years of study equivalent, is multiplied by the number of months that the link between the social and the product systems lasted, in the reference year of the assessment. Reference criteria are defined for the assessment of the indicators. The income and the adjusted schooling are impacted by two inequality gravity factors. One factor concerns the inequality gravity among the individuals of the human resource. The other factor concerns the inequality gravity between the individuals in the human resource and the consumer groups. The results are compared to reference values of minimum sustainability for each category of sustainability. A mathematical model for aggregation of category indicators is developed to not allow that a positive result for any category indicator, or set of categories, offsets a negative result in any other sustainability category, or set of categories. This method is applied to a preliminary assessment of the Hydrous Ethyl Alcohol Fuel.

Esta dissertação tem como objetivo mensurar e comparar a viabilidade econômico financeira para a implantação de destilaria com unidades cogeradoras de energia elétrica anexas em duas regiões de expansão da cana-de-açúcar no Brasil: o Norte de Goiás, representado pela cidade de Uruaçu/GO; e o Vale do São Francisco, no semiárido nordestino, representado pela cidade de Casa Nova/BA. Para tanto, utilizou-se a metodologia de fluxos de caixa descontados, calculando-se os indicadores de Valor Presente Líquido - VPL, Taxa Interna de Retorno - TIR, Payback descontado - PBD e Relação Benefício-Custo - RBC para projetos de mesmo tamanho nas duas regiões propostas. Além disso, foram feitas análises de sensibilidade com o objetivo de captar as incertezas intrínsecas nos modelos desenvolvidos. Dados primários foram obtidos junto a usinas e produtores de cana-de-açúcar, tendo como base a safra 2007/08. Como resultado, verificou-se que a região de Uruaçu/GO apresentou maior nível de atratividade econômico financeira em comparação a Casa Nova/BA, dados os respectivos VPL de R$ 181,57 milhões e R$ 66,73 milhões, num horizonte de 30 anos e com uma Taxa Mínima de Atratividade - TMA real de 8,02%. Em um cenário alternativo admitiu-se a presença de financiamento de 80% do capital investido no empreendimento. Neste caso, os VPL foram de R$ 503,37 milhões para Uruaçu/GO e R$ 318,50 milhões para Casa Nova/BA. As análises de sensibilidade mostraram que as variáveis que mais impactam nos indicadores de viabilidade econômico financeira são o preço de venda do etanol e a produtividade média da lavoura de cana-de-açúcar. Concluiu-se ainda, que há viabilidade econômico financeira na instalação de destilarias produtoras de etanol para exportação em ambas as regiões analisadas, indicando-se a região Norte de Goiás como aquela mais apta ao recebimento de investimentos no setor alcooleiro na atualidade. Por outro lado, o Vale do São Francisco apresenta a vantagem desta ser uma região exclusa da polêmica questão da concorrência energético alimentícia, podendo ser considerada uma nova área para a exploração sucroalcooleira no Brasil. / The purpose of this dissertation is to measure and compare financial and economic viability indexes for building ethanol plants with cogeneration units of electrical power in two Brazils sugar cane expansion regions: the North of Goias, represented by the city of Uruaçu/GO; and the Sao Francisco Valley, on the northwest semiarid area, represented by the city of Casa Nova/BA. Discounted cash-flow methodology was used to compute the Net Present Value - NPV, Internal Rate of Return - IRR, Discounted Payback Period - DPP and Benefit-Cost Ratio - BCR. Besides of that, sensibility analysis methods were applied with the objective to find intrinsic uncertainties in the developed models. Primary data were obtained through sugar cane units close to those regions during the 2007/08 harvest season. As results, it has been found out that the Uruaçu/GO region presented higher financial economic viability levels compared to the Casa Nova/BA region, due to the respective NPV of R$ 181,57 million and R$ 66,73 million over a 30-year horizon using a real discount rate of 8,02%. In an alternative scenario, it has been admitted the presence of 80% financial loan of the initial undertaking investments. In this case, the NPV were estimated as R$ 503,37 million for Uruaçu/GO and R$ 318,50 million for Casa Nova/BA. Sensibility analysis showed higher impacts on the financial economic indicators through ethanol price and the average productivity of the sugar cane crop. We concluded that there is financial economic viability in installing ethanol plants for exportation in both analyzed regions; however the North of Goias region is the most appropriate region. Whereas Sao Francisco Valley region presented the advantage of being an abstain region from the polemic question of agriculture for food or energy and being a new area for the ethanol production in Brazil.

Este trabalho analisa a estrutura socioeconômica da produção de etanol no Brasil tendo como enfoque o uso de fatores primários de produção terra, capital e trabalho e as relações entre este setor e as demais atividades da economia. Para tanto, utilizou informações do Sistema de Contas Nacionais SCN, publicado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE, para estimar uma matriz insumoproduto para o ano 2004. Esta matriz foi desagregada em 142 contas com destaque para a desagregação do setor sucroalcooleiro em quatro atividades: dois tipos de canade- açúcar (de alta e baixa produtividade relativa), etanol e açúcar. Além disso, desagregou-se o fator primário de produção trabalho em dez categorias salariais e o consumo das famílias em 10 categorias de renda. Tal desagregação utilizou os microdados da Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios PNAD e da Pesquisa de Orçamentos Familiares - POF, ambas também publicadas pelo IBGE. Posteriormente, foi estimada uma matriz de contabilidade social e calculado seus multiplicadores contábeis em sua forma decomposta em efeitos transferência (transfer), intergrupos (open-loop) e extragrupo (closed-loop). A análise desses multiplicadores mostrou que choques exógenos de demanda no setor sucroalcooleiro provoca impactos relevantes sobre o próprio setor e sobre a indústria química, farmacêutica, de cosméticos, de alimentos e dos refinados de petróleo, mostrando que este setor tem uma cadeia produtiva relativamente pouco extensa. Porém, este setor tem importância estratégica no que tange a política de empregos uma vez que utiliza grande número de trabalhadores de baixa qualificação e de pequenos produtores rurais. Este trabalho constata, ainda, que a incorporação de tecnologia à cultura da cana-de-açúcar, além de torná-la mais produtiva, a torna mais rentável; que a intensidade de criação de emprego é maior na produção de cana-de-açúcar de menor produtividade; e, que a produção de etanol tem efeito multiplicativo relativamente intenso para capital, de forma que pode trazer boas remunerações aos investidores neste setor. Uma simulação foi realizada considerando dois cenários: aumento de produção de etanol em 204,55% e aumento de consumo das famílias e exportações em 166,15% e 412,5%, respectivamente, respeitando as projeções de agentes do setor. Estas simulações confirmaram a análise obtida por meio dos multiplicadores da matriz de contabilidade social e mostraram, finalmente, a importância dos efeitos intergrupo e extragrupo na economia, dado que o resultado obtido pela exogeinização da consumo das famílias foi menor que o esperado. / This work analyses the social and economical structure of ethanol production in Brazil focusing the primary production factors use land, capital and labor and the relationship among this sector and other economic activities. It is used national accounting system information, published by Brazilian Geography and Statistic Institute (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE), to estimate an input-output matrix to year of 2004. This matrix has been disaggregated in 142 accounts with highlight for sugarcane industry disaggregation in four economic activities: two kind of sugarcane (one with high productivity and another with low productivity), ethanol and sugar. Besides that, the primary production factor Labor has been disaggregated in ten wage categories and the household consumption, also, in ten outcome categories. Such disaggregation has used the micro-data of National Household Sample Research (Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios PNAD) and Household Budget Research (Pesquisa de Orçamentos Familiares POF), both also published by IBGE. After that, a Social Accounting Matrix and its decompounded accounting multipliers have been estimated. The multipliers analysis shows exogenous shocks in sugarcane industry demand cause relevant impacts on own sector and on chemical, medicines, cosmetics, food and oil by products industries, showing that such industry has a production chain relatively small. But, this sector has strategic importance on employment policy because use a high number of employees with low qualification level and small farmers. This work checked that an increasing in technology use in sugarcane growing, besides that became them more productive, become them more profitable. However, the intensity of job creation is higher in low productivity sugarcane production. The ethanol production has multiplicative effect relatively intensive to capital and, hence, it can bring good remunerations for investors. A simulation has been realized considering two scenarios: increasing in ethanol production in 204,55% and an increasing of household consumptions and exports in 166,15% and 412,5%, respectively, considering some sector agents expectations. Such simulation confirmed the analyses obtained through social accounting matrix multipliers and shows, finally, the open-loop and closed-loop effects importance in accordance with the household consumptions exogenation results lower than expected.