Submitted in fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Technology: Chemical Engineering, Durban University of Technology, 2014. / Biodiesel is a renewable fuel that can be produced from animal fats, vegetable oils or recycled used cooking oil. From the 1970’s, biodiesel received increased focus as an alternative to crude oil and its component products. Among various processes used for biodiesel production, transesterification of glyceride and alcohol in the presence of a catalyst to produce ester (biodiesel) and glycerin remains the most common. In Africa, biodiesel is currently produced industrially in a number of ways via different methods. In South Africa, there are a number of biodiesel production plants that are continuous processes with feed samples from different sources. Reviewing the batch systems for developing economies, various observations were made. Some produced biodiesel using batch systems at room or day temperatures, another used different temperatures, some also used flat based buckets for their mixing and so on. This becomes difficult for local producers who desired to produce biodiesel on a very small scale for their farms or business. Hence, the study was aimed at evaluation batch biodiesel systems and to come up with a simplified approach for a producer in a developing economy or a local user. The objectives of this study were as follows; To evaluate biodiesel production options, and hence develop a simplified process that can be used to produce biodiesel in developing economies. The criteria for evaluation will include: ease of operation, non-specialist equipment, range of feedstock, product quality and product yield. To evaluate various factors that affect these criteria and make recommendations that will enable a local producer to remain within an optimum range Compare the produced biodiesel properties against general biodiesel and petroleum diesel ASTM standard range Recommend simplified equipment design for a local producer Perform economic evaluation to establish cost required both for equipment and raw materials for a local producer. After literature review on the existing processes, base catalyzed transesterification was selected. This is because of the simplicity as well as ease of operation. Experimental trials commenced using feeds from pure vegetable oil (PVO) and waste vegetable oil (WVO) to familiarize biodiesel production, as well as study the behavior of each having the research criteria in focus. Various variables that affect ease of operation, product quality, and yield were also investigated. These include temperature, type of catalyst (KOH or NaOH), type of alcohol (Methanol or Ethanol), concentration of catalyst, and purity of alcohol, and nature of feed (PVO or WVO). The effect of temperature was compared against product quality, yield, and ease of operation. Other variables were also compared against the same criteria. Treatment of WVO because of impurity and moisture contamination associated with such samples was also studied. The product was then tested using some ASTM procedures to compare biodiesel quality to acceptable standards. Efficient reaction time is paramount for a quality biodiesel. It was observed that biodiesel required between 25 and 30 minutes for a complete reaction. Lower temperatures clearly affected the quality of biodiesel produced. Best operating range was found to be between 55 oC – 75 oC is usually recommended for a transesterification reaction to obtain optimum yield and quality. The use of KOH compared to NaOH yields similar results even though NaOH is usually selected because of the reduced cost. The use of methanol compared to ethanol also yields similar results, even though methanol is usually preferred due to cost. Purity of available alcohol is vital as its reduction from 99.5 % to 75 % during experimental trials, yielded poor quality biodiesel. This is mainly due to moisture content that usually gives room for bacteria growth and corrosion of fuel lines in engines. As long as a titration test is carried out on the feed, the use of WVO is a good option. Varying catalyst concentrations from 0.5 % to 1.75 % were considered and the best regimes identified. This test will enable a producer from a growing economy to use the appropriate reagent, which will ensure the transesterification reaction is complete. After comparing appleseed and cone based design, the latter was selected as it will eliminate any difficulty that a local producer might encounter in making the biodiesel batch. In terms of costs, it was discovered that the major costs to a local producer will be the biodiesel mixer and fittings which will be fixed costs. Other variable costs are considered to be affordable, as the cost of waste vegetable oil is very low as well as other industrial reagent grade that will be required. In summary, batch biodiesel production for a local user or developing economy is a very feasible exercise. One needs to ensure that the recommendations regarding pre-treatment of feed oil, basic reaction criteria and other generic parameters are considered during production.

Esta tese estudou a ligação entre instituição e estratégia, tendo como objetivo caracterizar e analisar a relação existente entre a instituição proeminente na indústria do biodiesel e as estratégias de aquisição de matéria-prima dos produtores de biodiesel da Região Sul do Brasil. Nesse sentido, primeiramente foram levantadas as questões teóricas acerca das abordagens que enfatizam o papel da instituição na formulação e implementação da estratégia e a estratégia como prática social, procurando estabelecer a relação recursiva que existe entre instituição e estratégia. Para tal, a revisão da literatura foi construída com base na compreensão da estratégia sob a Teoria Institucional e da Estratégia como Prática, e do diálogo entre as duas visões, colaborando com a elaboração do framework teórico analítico utilizado na tese. Para o alcance do objetivo, optou-se por realizar uma pesquisa histórica, seguida de um estudo de casos múltiplos. Os resultados permitiram identificar o arranjo institucional, oriundo do Programa Nacional de Produção e Uso do biodiesel – PNPB, que conduz a indústria do biodiesel, as pressões institucionais que incidem sobre as estratégias dos produtores de biodiesel e as mudanças institucionais que ocorrem no arranjo institucional desde o lançamento do Programa, além de possibilitar a caracterização das estratégias de aquisição de matéria-prima. Os resultados indicaram que as pressões institucionais que operam sobre as aquisições de matéria-prima familiar e não-familiar são distintas, sendo que a primeira recebe influências mais diretas da instituição por ser mais regulada. Os principais efeitos da instituição sobre as estratégias de compra de matéria-prima familiar vêm das normas do Selo Combustível Social e dizem respeito à seleção do fornecedor, aos atores envolvidos na formulação da estratégia e a algumas atividades envolvidas na formulação e implementação da estratégia. Já no caso da matéria-prima não-familiar, observou-se uma pressão maior do mercado, sendo que as pressões advindas do arranjo institucional que demonstram ter algum impacto nas estratégias tratam da qualidade e da especificação do biodiesel. Com relação aos efeitos das estratégias sobre a instituição, observou-se que as mudanças ocorridas não foram estimuladas pelas estratégias; entende-se que são uma evolução natural do PNPB e do processo de institucionalização do arranjo. Mesmo não sendo possível relacionar as mudanças institucionais às estratégias, a pesquisa revelou que a relação recursiva entre a instituição estudada e as estratégias de aquisição de matéria-prima para a produção do biodiesel se caracteriza pelos efeitos das pressões institucionais sobre as estratégias e por as estratégias reforçarem e perpetuarem o arranjo existente ao segui-lo e reproduzi-lo. / This dissertation thesis presents the relationship between the institution and strategy. The aiming was to characterize and analyze the relationship between the preeminent institution in biodiesel industry and the strategies of acquiring feedstock of biodiesel producers located in southern Brazil. First of all the theoretical approaches that emphasize the role of the institution in the strategy formulation and implementation were discussed. We also discussed the role of strategy as a social practice seeking to establish recursive relationship between institutions and strategies. Finally, the literature review was built upon the understanding of the strategy under the Institutional Theory and Strategy as Practice, and the dialogue between these two views, therefore contributing to the theoretical framework development used in this dissertation. To achieve the goal it was conducted a historical survey, followed by a multiple case study. The results showed the institutional arrangement coming from Production and Use of Biodiesel National Program - PNPB, which lead to the biodiesel industry, the institutional pressures above the strategies of biodiesel producers and the institutional changes that occur in the institutional arrangement. It also allowed the characterization of feedstock acquisition strategies. The results indicated that the institutional pressures that operate on purchases of feedstock from family farmers and non-family are distinct; the first group receives more and direct influences of the institution once it suffers the influence of more regulations. because it is much more regulated. The main institutional effects related to the feedstock acquisition strategies from family farmers are regarded to the rules of the Social Fuel Seal. Based on these rules is that will be determined the suppliers selection, the actors envolved in the strategies formulation and also some activities related to the process of those strategies implementation. In the case of non-familiar feedstock there is a greater pressure from the market. Furthermore, the pressures coming from the institutional arrangement that impact the strategies are related to the quality and specification of the biodiesel. With respect to the effects of strategies on institution it was observed that the changes were not stimulated by the purchase strategies, but it is understood as a natural evolution of PNPB and an institutionalization of the arrangement. Although not being possible to relate the institutional strategic changes the survey revealed that the recursive relationship among the institution and the acquiring strategies of feedstock for the biodiesel production is characterized by the effects of institutional pressures on strategies and also by the strategies that strengthen and perpetuate the existing arrangement, by following and reproducing it.

A atenção global voltada para as discussões em torno da importância dos biocombustíveis levou o Brasil, que já detém uma vasta experiência na produção de etanol, à criação do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), estabelecendo percentuais mínimos de mistura do biodiesel ao diesel e incentivando a organização de uma cadeia produtiva, de modo a contemplar as dimensões econômicas, sociais e ambientais. Desta forma, este estudo teve como objetivo analisar as estratégias e ações organizacionais de uma cadeia produtiva de biodiesel, a partir da agroindústria, no Rio Grande do Sul, avaliando o atendimento às dimensões do Desenvolvimento Sustentável preconizadas pelo PNPB. Para a análise dos objetivos propostos construiu-se um framework a partir dos subsistemas referencial e estrutural do Sistema Integrado Agronegocial (SIAN). Este framework possibilitou uma contextualização da produção do biodiesel, no nível macroambiental, com as discussões mundiais em torno da produção de biocombustíveis e sustentabilidade e, no nível microambiental, foi realizado um estudo de caso em uma agroindústria de biodiesel, analisando as suas estratégias e ações aplicadas a uma cadeia produtiva no Estado. Os principais resultados obtidos apresentam que esta cadeia ainda se encontra em processo de estruturação. Apesar de existirem resultados na produção de culturas como a canola, girassol e mamona destinadas ao biodiesel, estas ainda enfrentam desafios, como a carência de mecanização aplicada aos processos produtivos, além de aspectos culturais presentes nos agricultores familiares que interferem na predisposição a realizar experiências no cultivo. Quanto ao atendimento das dimensões do Desenvolvimento Sustentável nesta cadeia, existem opiniões divergentes entre os especialistas entrevistados, visto que alguns afirmam que as dimensões estão sendo atendidas, ainda que lentamente, destacando a valorização da agricultura no Estado, como fornecedor de matérias-primas para a produção do biodiesel, enquanto outros vêem que os ganhos econômicos por parte dos agricultores são ainda inexpressivos, destacando a necessidade de uma maior integração das agroindústrias com a agricultura familiar buscando parcerias que realmente beneficiem ambos os lados. Em relação a agroindústria estudada, observou-se que esta, buscou internalizar as premissas do PNPB em suas estratégias, quando da organização de agricultores familiares e incentivo no desenvolvimento de culturas alternativas, principalmente a mamona. Todavia, as peculiaridades do Estado, principalmente ligadas a estrutura agrícola, fizeram com que muitas estratégias provenientes de outras regiões de atuação da empresa e igualmente aplicadas aqui, tivessem de ser modificadas ao longo do tempo de atuação. Em relação às ações organizacionais aplicadas aos processos industriais, não se pode afirmar que a agroindústria possui estratégias e ações orientadas para a Gestão Ecocêntrica ou apresente características de uma Organização Sustentável Ecologicamente. Os resultados deste trabalho levam a conclusão de que, nas condições atuais, a atuação da agroindústria estudada não se encontra orientada para uma gestão socioambiental. Esta encontra-se em um processo de aprendizado estratégico e construção para a prática das premissas de Desenvolvimento Sustentável, ao menos na sua plenitude. / The global attention focused on discussions related to the importance of biofuels has led Brazil, which already has a vast experience in the production of ethanol, to create the National Program for Production and Use of Biodiesel (NPPB), setting minimum percentage of biodiesel blend into diesel as well as encouraging the organization of a production chain in order to address the economic, social and environmental dimensions. Thus, this study aimed to examine the organizational strategies and actions of the agribusiness biodiesel production chain in Rio Grande do Sul in order to evaluate the dimensions of sustainable development advocated by the NPPB. For the analysis of the proposed objectives, a framework was built from both referential and structural subsystems of the Integrated System Agronegocial (SIAN). This framework enabled the contextualisation of the production of biodiesel at a macroenvironmental level with the global discussions around the production of biofuels and its sustainability. At a microenvironmental level, a case study of biodiesel in an agroindustry was conducted, examining their strategies and actions applied to a production chain in the state. The main results show that this chain is still in its structuring process. Although there are results in the production of crops such as canola, sunflower and castor oil for the biodiesel, they still face challenges such as lack of mechanization applied to production processes and cultural aspects among the farmers involved that affect their predisposition to conduct experiments in cultivation. As for addressing the dimensions of sustainable development in this chain, there are divergent views among the experts interviewed, as some claim that the dimensions are being met, albeit slowly, with the recovery of agriculture in the state as supplier of raw materials for production of biodiesel, while others see that the economic gains for farmers are still inexpressive, highlighting the need for greater integration of agriculture with agribusiness family seeking partnerships that truly benefit both sides. For agribusiness studied, it was observed that, we internalize the assumptions of NPPB in their strategies, when the organization of family farmers and encouraging the development of alternative crops, mainly castor. However, the peculiarities of the state, mainly linked to agricultural structure, have made many strategies used in other regions by companies and also applied in the state focus of this research to be modified over time of performance. Concerning organizational actions applied to industrial processes, it cannot be said that agribusiness has strategies and actions geared towards ecocentric management or has characteristics of an Ecologically Sustainable Organization. The results of this study lead to the conclusion that, under current conditions, the role of agribusiness study is not geared to a social management. This is in a process of strategic learning and construction of premises for the practice of Sustainable Development, at least in its fullness.

Esta tese estudou a ligação entre instituição e estratégia, tendo como objetivo caracterizar e analisar a relação existente entre a instituição proeminente na indústria do biodiesel e as estratégias de aquisição de matéria-prima dos produtores de biodiesel da Região Sul do Brasil. Nesse sentido, primeiramente foram levantadas as questões teóricas acerca das abordagens que enfatizam o papel da instituição na formulação e implementação da estratégia e a estratégia como prática social, procurando estabelecer a relação recursiva que existe entre instituição e estratégia. Para tal, a revisão da literatura foi construída com base na compreensão da estratégia sob a Teoria Institucional e da Estratégia como Prática, e do diálogo entre as duas visões, colaborando com a elaboração do framework teórico analítico utilizado na tese. Para o alcance do objetivo, optou-se por realizar uma pesquisa histórica, seguida de um estudo de casos múltiplos. Os resultados permitiram identificar o arranjo institucional, oriundo do Programa Nacional de Produção e Uso do biodiesel – PNPB, que conduz a indústria do biodiesel, as pressões institucionais que incidem sobre as estratégias dos produtores de biodiesel e as mudanças institucionais que ocorrem no arranjo institucional desde o lançamento do Programa, além de possibilitar a caracterização das estratégias de aquisição de matéria-prima. Os resultados indicaram que as pressões institucionais que operam sobre as aquisições de matéria-prima familiar e não-familiar são distintas, sendo que a primeira recebe influências mais diretas da instituição por ser mais regulada. Os principais efeitos da instituição sobre as estratégias de compra de matéria-prima familiar vêm das normas do Selo Combustível Social e dizem respeito à seleção do fornecedor, aos atores envolvidos na formulação da estratégia e a algumas atividades envolvidas na formulação e implementação da estratégia. Já no caso da matéria-prima não-familiar, observou-se uma pressão maior do mercado, sendo que as pressões advindas do arranjo institucional que demonstram ter algum impacto nas estratégias tratam da qualidade e da especificação do biodiesel. Com relação aos efeitos das estratégias sobre a instituição, observou-se que as mudanças ocorridas não foram estimuladas pelas estratégias; entende-se que são uma evolução natural do PNPB e do processo de institucionalização do arranjo. Mesmo não sendo possível relacionar as mudanças institucionais às estratégias, a pesquisa revelou que a relação recursiva entre a instituição estudada e as estratégias de aquisição de matéria-prima para a produção do biodiesel se caracteriza pelos efeitos das pressões institucionais sobre as estratégias e por as estratégias reforçarem e perpetuarem o arranjo existente ao segui-lo e reproduzi-lo. / This dissertation thesis presents the relationship between the institution and strategy. The aiming was to characterize and analyze the relationship between the preeminent institution in biodiesel industry and the strategies of acquiring feedstock of biodiesel producers located in southern Brazil. First of all the theoretical approaches that emphasize the role of the institution in the strategy formulation and implementation were discussed. We also discussed the role of strategy as a social practice seeking to establish recursive relationship between institutions and strategies. Finally, the literature review was built upon the understanding of the strategy under the Institutional Theory and Strategy as Practice, and the dialogue between these two views, therefore contributing to the theoretical framework development used in this dissertation. To achieve the goal it was conducted a historical survey, followed by a multiple case study. The results showed the institutional arrangement coming from Production and Use of Biodiesel National Program - PNPB, which lead to the biodiesel industry, the institutional pressures above the strategies of biodiesel producers and the institutional changes that occur in the institutional arrangement. It also allowed the characterization of feedstock acquisition strategies. The results indicated that the institutional pressures that operate on purchases of feedstock from family farmers and non-family are distinct; the first group receives more and direct influences of the institution once it suffers the influence of more regulations. because it is much more regulated. The main institutional effects related to the feedstock acquisition strategies from family farmers are regarded to the rules of the Social Fuel Seal. Based on these rules is that will be determined the suppliers selection, the actors envolved in the strategies formulation and also some activities related to the process of those strategies implementation. In the case of non-familiar feedstock there is a greater pressure from the market. Furthermore, the pressures coming from the institutional arrangement that impact the strategies are related to the quality and specification of the biodiesel. With respect to the effects of strategies on institution it was observed that the changes were not stimulated by the purchase strategies, but it is understood as a natural evolution of PNPB and an institutionalization of the arrangement. Although not being possible to relate the institutional strategic changes the survey revealed that the recursive relationship among the institution and the acquiring strategies of feedstock for the biodiesel production is characterized by the effects of institutional pressures on strategies and also by the strategies that strengthen and perpetuate the existing arrangement, by following and reproducing it.

A atenção global voltada para as discussões em torno da importância dos biocombustíveis levou o Brasil, que já detém uma vasta experiência na produção de etanol, à criação do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), estabelecendo percentuais mínimos de mistura do biodiesel ao diesel e incentivando a organização de uma cadeia produtiva, de modo a contemplar as dimensões econômicas, sociais e ambientais. Desta forma, este estudo teve como objetivo analisar as estratégias e ações organizacionais de uma cadeia produtiva de biodiesel, a partir da agroindústria, no Rio Grande do Sul, avaliando o atendimento às dimensões do Desenvolvimento Sustentável preconizadas pelo PNPB. Para a análise dos objetivos propostos construiu-se um framework a partir dos subsistemas referencial e estrutural do Sistema Integrado Agronegocial (SIAN). Este framework possibilitou uma contextualização da produção do biodiesel, no nível macroambiental, com as discussões mundiais em torno da produção de biocombustíveis e sustentabilidade e, no nível microambiental, foi realizado um estudo de caso em uma agroindústria de biodiesel, analisando as suas estratégias e ações aplicadas a uma cadeia produtiva no Estado. Os principais resultados obtidos apresentam que esta cadeia ainda se encontra em processo de estruturação. Apesar de existirem resultados na produção de culturas como a canola, girassol e mamona destinadas ao biodiesel, estas ainda enfrentam desafios, como a carência de mecanização aplicada aos processos produtivos, além de aspectos culturais presentes nos agricultores familiares que interferem na predisposição a realizar experiências no cultivo. Quanto ao atendimento das dimensões do Desenvolvimento Sustentável nesta cadeia, existem opiniões divergentes entre os especialistas entrevistados, visto que alguns afirmam que as dimensões estão sendo atendidas, ainda que lentamente, destacando a valorização da agricultura no Estado, como fornecedor de matérias-primas para a produção do biodiesel, enquanto outros vêem que os ganhos econômicos por parte dos agricultores são ainda inexpressivos, destacando a necessidade de uma maior integração das agroindústrias com a agricultura familiar buscando parcerias que realmente beneficiem ambos os lados. Em relação a agroindústria estudada, observou-se que esta, buscou internalizar as premissas do PNPB em suas estratégias, quando da organização de agricultores familiares e incentivo no desenvolvimento de culturas alternativas, principalmente a mamona. Todavia, as peculiaridades do Estado, principalmente ligadas a estrutura agrícola, fizeram com que muitas estratégias provenientes de outras regiões de atuação da empresa e igualmente aplicadas aqui, tivessem de ser modificadas ao longo do tempo de atuação. Em relação às ações organizacionais aplicadas aos processos industriais, não se pode afirmar que a agroindústria possui estratégias e ações orientadas para a Gestão Ecocêntrica ou apresente características de uma Organização Sustentável Ecologicamente. Os resultados deste trabalho levam a conclusão de que, nas condições atuais, a atuação da agroindústria estudada não se encontra orientada para uma gestão socioambiental. Esta encontra-se em um processo de aprendizado estratégico e construção para a prática das premissas de Desenvolvimento Sustentável, ao menos na sua plenitude. / The global attention focused on discussions related to the importance of biofuels has led Brazil, which already has a vast experience in the production of ethanol, to create the National Program for Production and Use of Biodiesel (NPPB), setting minimum percentage of biodiesel blend into diesel as well as encouraging the organization of a production chain in order to address the economic, social and environmental dimensions. Thus, this study aimed to examine the organizational strategies and actions of the agribusiness biodiesel production chain in Rio Grande do Sul in order to evaluate the dimensions of sustainable development advocated by the NPPB. For the analysis of the proposed objectives, a framework was built from both referential and structural subsystems of the Integrated System Agronegocial (SIAN). This framework enabled the contextualisation of the production of biodiesel at a macroenvironmental level with the global discussions around the production of biofuels and its sustainability. At a microenvironmental level, a case study of biodiesel in an agroindustry was conducted, examining their strategies and actions applied to a production chain in the state. The main results show that this chain is still in its structuring process. Although there are results in the production of crops such as canola, sunflower and castor oil for the biodiesel, they still face challenges such as lack of mechanization applied to production processes and cultural aspects among the farmers involved that affect their predisposition to conduct experiments in cultivation. As for addressing the dimensions of sustainable development in this chain, there are divergent views among the experts interviewed, as some claim that the dimensions are being met, albeit slowly, with the recovery of agriculture in the state as supplier of raw materials for production of biodiesel, while others see that the economic gains for farmers are still inexpressive, highlighting the need for greater integration of agriculture with agribusiness family seeking partnerships that truly benefit both sides. For agribusiness studied, it was observed that, we internalize the assumptions of NPPB in their strategies, when the organization of family farmers and encouraging the development of alternative crops, mainly castor. However, the peculiarities of the state, mainly linked to agricultural structure, have made many strategies used in other regions by companies and also applied in the state focus of this research to be modified over time of performance. Concerning organizational actions applied to industrial processes, it cannot be said that agribusiness has strategies and actions geared towards ecocentric management or has characteristics of an Ecologically Sustainable Organization. The results of this study lead to the conclusion that, under current conditions, the role of agribusiness study is not geared to a social management. This is in a process of strategic learning and construction of premises for the practice of Sustainable Development, at least in its fullness.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronegócios, 2015. / Submitted by Ruthléa Nascimento (ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2015-06-25T17:52:34Z No. of bitstreams: 1 2015_VivianBeatrizLopesPires.pdf: 3041736 bytes, checksum: 8f7a899723b202fa7c07e96f6fa8d17f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-08-03T15:08:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_VivianBeatrizLopesPires.pdf: 3041736 bytes, checksum: 8f7a899723b202fa7c07e96f6fa8d17f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-03T15:08:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_VivianBeatrizLopesPires.pdf: 3041736 bytes, checksum: 8f7a899723b202fa7c07e96f6fa8d17f (MD5) / O Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB) foi lançado sob o pressuposto de que o estímulo à demanda de mamona cultivada por agricultores familiares do Nordeste promoveria sua inserção na cadeia produtiva do biodiesel e reduziria disparidades regionais. Para atender essa prioridade, o governo federal fixou a mistura obrigatória do biodiesel ao diesel mineral e reservou pelo menos 80%desse mercado às empresas que compram oleaginosas de agricultores familiares e lhes prestam assistência técnica nas lavouras. Além da reserva de mercado, as empresas têm incentivos tributários na venda do biocombustível fabricado com oleaginosas adquiridas desses pequenos produtores. Nos seis primeiros anos de vigência desse Programa (2008-2013), os resultados ficaram aquém dos esperados.Utilizando metodologia apoiada na regra de Tinbergen, na relação benefício/custo e em abordagens da Nova Economia Institucional, esta Dissertação analisa as razões do fraco desempenho sociorregional do PNPB e apresenta sugestões para ampliar a inserção da agricultura familiar nordestina na cadeia produtiva do biodiesel e reduzir disparidades regionais – prioridades desse Programa. / The National Program of Production and Use of Biodiesel (PNPB) was launched under the assumption that the drive for castor demand cultivated by family farmers in the Northeast would promote its insertion in the production network of biodiesel and reduce regional disparities. To achieve this priority, the federal government established the mandatory blending of biodiesel with mineral diesel and reserved at least 80% of this market to companies that buy raw materials from family farmers and provide them with technical assistance in the crops. In addition to the market reserve, companies have tax incentives on the sale of biodiesel made from raw materials purchased of these small producers. In the first six years of operation of this program(2008-2013), the results were lower than expected. Using methodology supported in the Tinbergen rule, in the benefit-cost analysis and in approaches of the New Institutional Economics, this Dissertation discusses the reasons for the weak social and regional performance of the PNPB and indicates suggestions for strengthening the integration of the northeastern family farmers on the biodiesel productive chain and reduce regional disparities - priorities of this program.

A atenção global voltada para as discussões em torno da importância dos biocombustíveis levou o Brasil, que já detém uma vasta experiência na produção de etanol, à criação do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), estabelecendo percentuais mínimos de mistura do biodiesel ao diesel e incentivando a organização de uma cadeia produtiva, de modo a contemplar as dimensões econômicas, sociais e ambientais. Desta forma, este estudo teve como objetivo analisar as estratégias e ações organizacionais de uma cadeia produtiva de biodiesel, a partir da agroindústria, no Rio Grande do Sul, avaliando o atendimento às dimensões do Desenvolvimento Sustentável preconizadas pelo PNPB. Para a análise dos objetivos propostos construiu-se um framework a partir dos subsistemas referencial e estrutural do Sistema Integrado Agronegocial (SIAN). Este framework possibilitou uma contextualização da produção do biodiesel, no nível macroambiental, com as discussões mundiais em torno da produção de biocombustíveis e sustentabilidade e, no nível microambiental, foi realizado um estudo de caso em uma agroindústria de biodiesel, analisando as suas estratégias e ações aplicadas a uma cadeia produtiva no Estado. Os principais resultados obtidos apresentam que esta cadeia ainda se encontra em processo de estruturação. Apesar de existirem resultados na produção de culturas como a canola, girassol e mamona destinadas ao biodiesel, estas ainda enfrentam desafios, como a carência de mecanização aplicada aos processos produtivos, além de aspectos culturais presentes nos agricultores familiares que interferem na predisposição a realizar experiências no cultivo. Quanto ao atendimento das dimensões do Desenvolvimento Sustentável nesta cadeia, existem opiniões divergentes entre os especialistas entrevistados, visto que alguns afirmam que as dimensões estão sendo atendidas, ainda que lentamente, destacando a valorização da agricultura no Estado, como fornecedor de matérias-primas para a produção do biodiesel, enquanto outros vêem que os ganhos econômicos por parte dos agricultores são ainda inexpressivos, destacando a necessidade de uma maior integração das agroindústrias com a agricultura familiar buscando parcerias que realmente beneficiem ambos os lados. Em relação a agroindústria estudada, observou-se que esta, buscou internalizar as premissas do PNPB em suas estratégias, quando da organização de agricultores familiares e incentivo no desenvolvimento de culturas alternativas, principalmente a mamona. Todavia, as peculiaridades do Estado, principalmente ligadas a estrutura agrícola, fizeram com que muitas estratégias provenientes de outras regiões de atuação da empresa e igualmente aplicadas aqui, tivessem de ser modificadas ao longo do tempo de atuação. Em relação às ações organizacionais aplicadas aos processos industriais, não se pode afirmar que a agroindústria possui estratégias e ações orientadas para a Gestão Ecocêntrica ou apresente características de uma Organização Sustentável Ecologicamente. Os resultados deste trabalho levam a conclusão de que, nas condições atuais, a atuação da agroindústria estudada não se encontra orientada para uma gestão socioambiental. Esta encontra-se em um processo de aprendizado estratégico e construção para a prática das premissas de Desenvolvimento Sustentável, ao menos na sua plenitude. / The global attention focused on discussions related to the importance of biofuels has led Brazil, which already has a vast experience in the production of ethanol, to create the National Program for Production and Use of Biodiesel (NPPB), setting minimum percentage of biodiesel blend into diesel as well as encouraging the organization of a production chain in order to address the economic, social and environmental dimensions. Thus, this study aimed to examine the organizational strategies and actions of the agribusiness biodiesel production chain in Rio Grande do Sul in order to evaluate the dimensions of sustainable development advocated by the NPPB. For the analysis of the proposed objectives, a framework was built from both referential and structural subsystems of the Integrated System Agronegocial (SIAN). This framework enabled the contextualisation of the production of biodiesel at a macroenvironmental level with the global discussions around the production of biofuels and its sustainability. At a microenvironmental level, a case study of biodiesel in an agroindustry was conducted, examining their strategies and actions applied to a production chain in the state. The main results show that this chain is still in its structuring process. Although there are results in the production of crops such as canola, sunflower and castor oil for the biodiesel, they still face challenges such as lack of mechanization applied to production processes and cultural aspects among the farmers involved that affect their predisposition to conduct experiments in cultivation. As for addressing the dimensions of sustainable development in this chain, there are divergent views among the experts interviewed, as some claim that the dimensions are being met, albeit slowly, with the recovery of agriculture in the state as supplier of raw materials for production of biodiesel, while others see that the economic gains for farmers are still inexpressive, highlighting the need for greater integration of agriculture with agribusiness family seeking partnerships that truly benefit both sides. For agribusiness studied, it was observed that, we internalize the assumptions of NPPB in their strategies, when the organization of family farmers and encouraging the development of alternative crops, mainly castor. However, the peculiarities of the state, mainly linked to agricultural structure, have made many strategies used in other regions by companies and also applied in the state focus of this research to be modified over time of performance. Concerning organizational actions applied to industrial processes, it cannot be said that agribusiness has strategies and actions geared towards ecocentric management or has characteristics of an Ecologically Sustainable Organization. The results of this study lead to the conclusion that, under current conditions, the role of agribusiness study is not geared to a social management. This is in a process of strategic learning and construction of premises for the practice of Sustainable Development, at least in its fullness.

Esta tese estudou a ligação entre instituição e estratégia, tendo como objetivo caracterizar e analisar a relação existente entre a instituição proeminente na indústria do biodiesel e as estratégias de aquisição de matéria-prima dos produtores de biodiesel da Região Sul do Brasil. Nesse sentido, primeiramente foram levantadas as questões teóricas acerca das abordagens que enfatizam o papel da instituição na formulação e implementação da estratégia e a estratégia como prática social, procurando estabelecer a relação recursiva que existe entre instituição e estratégia. Para tal, a revisão da literatura foi construída com base na compreensão da estratégia sob a Teoria Institucional e da Estratégia como Prática, e do diálogo entre as duas visões, colaborando com a elaboração do framework teórico analítico utilizado na tese. Para o alcance do objetivo, optou-se por realizar uma pesquisa histórica, seguida de um estudo de casos múltiplos. Os resultados permitiram identificar o arranjo institucional, oriundo do Programa Nacional de Produção e Uso do biodiesel – PNPB, que conduz a indústria do biodiesel, as pressões institucionais que incidem sobre as estratégias dos produtores de biodiesel e as mudanças institucionais que ocorrem no arranjo institucional desde o lançamento do Programa, além de possibilitar a caracterização das estratégias de aquisição de matéria-prima. Os resultados indicaram que as pressões institucionais que operam sobre as aquisições de matéria-prima familiar e não-familiar são distintas, sendo que a primeira recebe influências mais diretas da instituição por ser mais regulada. Os principais efeitos da instituição sobre as estratégias de compra de matéria-prima familiar vêm das normas do Selo Combustível Social e dizem respeito à seleção do fornecedor, aos atores envolvidos na formulação da estratégia e a algumas atividades envolvidas na formulação e implementação da estratégia. Já no caso da matéria-prima não-familiar, observou-se uma pressão maior do mercado, sendo que as pressões advindas do arranjo institucional que demonstram ter algum impacto nas estratégias tratam da qualidade e da especificação do biodiesel. Com relação aos efeitos das estratégias sobre a instituição, observou-se que as mudanças ocorridas não foram estimuladas pelas estratégias; entende-se que são uma evolução natural do PNPB e do processo de institucionalização do arranjo. Mesmo não sendo possível relacionar as mudanças institucionais às estratégias, a pesquisa revelou que a relação recursiva entre a instituição estudada e as estratégias de aquisição de matéria-prima para a produção do biodiesel se caracteriza pelos efeitos das pressões institucionais sobre as estratégias e por as estratégias reforçarem e perpetuarem o arranjo existente ao segui-lo e reproduzi-lo. / This dissertation thesis presents the relationship between the institution and strategy. The aiming was to characterize and analyze the relationship between the preeminent institution in biodiesel industry and the strategies of acquiring feedstock of biodiesel producers located in southern Brazil. First of all the theoretical approaches that emphasize the role of the institution in the strategy formulation and implementation were discussed. We also discussed the role of strategy as a social practice seeking to establish recursive relationship between institutions and strategies. Finally, the literature review was built upon the understanding of the strategy under the Institutional Theory and Strategy as Practice, and the dialogue between these two views, therefore contributing to the theoretical framework development used in this dissertation. To achieve the goal it was conducted a historical survey, followed by a multiple case study. The results showed the institutional arrangement coming from Production and Use of Biodiesel National Program - PNPB, which lead to the biodiesel industry, the institutional pressures above the strategies of biodiesel producers and the institutional changes that occur in the institutional arrangement. It also allowed the characterization of feedstock acquisition strategies. The results indicated that the institutional pressures that operate on purchases of feedstock from family farmers and non-family are distinct; the first group receives more and direct influences of the institution once it suffers the influence of more regulations. because it is much more regulated. The main institutional effects related to the feedstock acquisition strategies from family farmers are regarded to the rules of the Social Fuel Seal. Based on these rules is that will be determined the suppliers selection, the actors envolved in the strategies formulation and also some activities related to the process of those strategies implementation. In the case of non-familiar feedstock there is a greater pressure from the market. Furthermore, the pressures coming from the institutional arrangement that impact the strategies are related to the quality and specification of the biodiesel. With respect to the effects of strategies on institution it was observed that the changes were not stimulated by the purchase strategies, but it is understood as a natural evolution of PNPB and an institutionalization of the arrangement. Although not being possible to relate the institutional strategic changes the survey revealed that the recursive relationship among the institution and the acquiring strategies of feedstock for the biodiesel production is characterized by the effects of institutional pressures on strategies and also by the strategies that strengthen and perpetuate the existing arrangement, by following and reproducing it.

Desde 1º de janeiro de 2010, como medida do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), é obrigatória a adição de 5% de biodiesel (em volume) a todo óleo diesel comercializado no Brasil. Entretanto, apesar da ideia inicial de apoiar o PNPB na produção de biodiesel a partir da agricultura familiar, atualmente a maior parte do biodiesel produzido no país é a partir de óleo de soja, cuja expansão no país tem impactos ambientais significativos. O uso de óleos residuais, por sua vez, apresenta vantagens interessantes. Por outro lado o uso de metanol na reação de transesterificação faz com que o produto final não seja tão renovável como seria se fosse usado o etanol de cana de açúcar. Neste contexto, o objetivo desta dissertação é estudar a viabilidade técnica e os aspectos ambientais do biodiesel etílico de óleos residuais de fritura como combustível alternativo para substituir parte do óleo diesel consumido no setor de transporte brasileiro no âmbito do PNPB. Do ponto de vista técnico, foi possível constatar que o biodiesel etílico, assim como o biodiesel metílico, é um combustível adequado para substituir parte do óleo diesel consumido no setor de transporte brasileiro, pois as suas propriedades como combustível são semelhantes às do óleo diesel mineral. Do ponto de vista do processo de produção, o uso do etanol para a produção de biodiesel apresenta algumas dificuldades técnicas com relação ao uso do metanol, relacionadas, sobretudo, à maior dificuldade na separação de fases entre o biodiesel e o glicerol e à recuperação e purificação do etanol, que forma mistura azeotrópica com a água. Além disso, o uso de etanol eleva o custo de produção do biodiesel quando comparado com o uso do metanol, devido ao preço mais elevado do etanol, do menor rendimento da reação de transesterificação e da maior complexidade do processo. Ambientalmente, o biodiesel etílico apresenta vantagens com relação ao metílico, visto que o etanol é um insumo renovável, menos tóxico do que o metanol e produzido no Brasil em larga escala a partir de processos sustentáveis e eficientes. Apesar dessas vantagens, o PNPB não apresenta medidas especiais de incentivo à produção de biodiesel pela rota etílica, e praticamente todo o biodiesel produzido no país utiliza a rota metílica de produção. O uso de óleos residuais de fritura também se mostra uma alternativa ambientalmente vantajosa para a produção de biodiesel, apesar de não estarem disponíveis em grande escala, tendo em vista a magnitude do consumo de óleo diesel no Brasil, estes óleos constituem uma matéria prima de baixo custo que pode ser utilizada para complementar a produção de biodiesel, oferecendo uma aplicação energética sustentável a um resíduo potencialmente poluidor e que muitas vezes é disposto de forma inadequada no meio ambiente. Entretanto, do ponto de vista técnico, os óleos residuais de fritura constituem uma matéria prima heterogênea, e a presença de alguns compostos resultantes do processo de degradação dos triacilgliceróis pode ocasionar problemas como a formação de depósitos e gomas nos componentes do motor e do sistema de injeção. Do ponto de vista do processo de produção, os elevados teores de ácidos graxos livres presentes nos óleos residuais de fritura podem impedir a sua conversão em biodiesel através do processo convencional de transesterificação com o uso de catalisadores alcalinos, exigindo o uso de tecnologias alternativas como, por exemplo, o uso de catalisadores ácidos ou a hidroesterificação. Adicionalmente, o uso dessa matéria prima em escala comercial ainda enfrenta problemas relacionados à logística de coleta e armazenamento do óleo descartado. / Since January 1, 2010, the addition of 5% biodiesel (by volume) for all diesel fuel sold in Brazil is mandatory by the Brazilian Biodiesel Programme. However, despite the initial idea of supporting biodiesel production from family farms, currently most of the biodiesel produced in the Brazil is derived from soybean oil, whose expansion in the country has significant environmental impacts. The use of residual oils, in turn, has interesting advantages. Moreover, the use of methanol in the transesterification reaction makes the final product not as renewable as it would be using bioethanol from sugar cane. In this context, the aim of this dissertation is to study the technical feasibility and environmental aspects of ethylic biodiesel from waste cooking oils as an alternative fuel to replace part of the diesel oil consumed in the brazilian transportation sector. From the technical point of view, it was found that ethylic biodiesel, like the methylic biodiesel, is a suitable fuel to partially replace the diesel fuel consumed in the transportation sector in Brazil, because its fuel properties are similar to those of fossil diesel .From the point of view of the production process, the use of bioethanol to produce biodiesel presents technical difficulties in comparison with the use of methanol, mainly related to the greater difficulty in separation between the biodiesel phase and the glycerol phase, and the recovery and purification ethanol, which form an azeotropic mixture with water. Furthermore, the use of ethanol increases the cost of production of biodiesel compared to the use of methanol, due to the higher prices of ethanol, the lower yields of the transesterification reaction and the greater complexity of the process. Environmentally, ethylic biodiesel presents advantages over the methylic, since bioethanol is a renewable raw material, is less toxic than methanol and is produced in Brazil in large scale through sustainable and efficient processes. Despite these advantages, the PNPB presents no special measures to encourage the production of biodiesel through the ethylic route, and virtually all biodiesel produced in the country uses the methylic route. The use of waste cooking oils is also an environmentally advantageous alternative for the production of biodiesel, although not available on a large scale in view of the magnitude of the diesel fuel consumption in Brazil, these oils are a matter low cost material that can be used to supplement the production of biodiesel, providing a sustainable energy application to a potentially polluting waste that is often disposed improperly in the environment. However, from the technical point of view, the waste cooking oils are a heterogeneous raw material, and the presence of compounds resulting from the degradation of the triacylglycerol may cause problems as the formation of gum and deposits in the components of the engine and injection system. From the point of view of the production process, the high levels of free fatty acids in the waste cooking oils can inhibit its conversion in biodiesel trough the conventional transesterification process with the use of alkaline catalysts, requiring the use of alternative technologies such as, for example, the use of acid catalysts or the hydroesterification. Additionally, the use of this raw material on a commercial scale is still facing problems related to the logistics of collection and storage of waste oils.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-04T12:58:55Z No. of bitstreams: 1 POLIANA HARLANNE DANTAS FELIX - DISSERTAÇÃO PPGEA 2011..pdf: 17920132 bytes, checksum: 3142a61f99f446543cb00d431fc4f602 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-04T12:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 POLIANA HARLANNE DANTAS FELIX - DISSERTAÇÃO PPGEA 2011..pdf: 17920132 bytes, checksum: 3142a61f99f446543cb00d431fc4f602 (MD5) Previous issue date: 2011-02 / Capes / Os óleos vegetais têm-se mostrado como alternativa promissora para a substituição dos combustíveis derivados de petróleo em motores de ciclo diesel. Um dos problemas enfrentados na atualidade é a alta viscosidade do biodiesel gerado a partir do óleo de mamona. Objetivou-se então, neste trabalho estudar as caracterizações físicas e físico-químicas dos óleos vegetais (mamona, algodão e soja), e de suas misturas em 10 formulações (formulação 1: 80% mamona + 10% soja + 10% algodão; formulação 2: 50% mamona + 40% soja + 10% algodão; formulação 3: 65% mamona + 25 % soja + 10% algodão; formulação 4:65% mamona + 25% soja + 10% algodão; formulação 5: 65% mamona + 10% soja + 25% algodão; formulação 6: 50% mamona + 25% soja + 25% algodão; formulação 7: 60% mamona + 20% soja + 20% algodão; formulação 8: 70% mamona + 27% soja + 3% algodão; formulação 9: 55% mamona + 30% soja + 15% algodão; formulação 10: 55% mamona + 15% soja + 30% algodão), e a obtenção do biodiesel desses óleos e misturas. Após serem submetidos a uma reação de transesterificação, os referidos óleos podem ser utilizados como aditivos ou até mesmo no futuro, como um substituto do óleo diesel convencional. Os óleos de mamona, algodão e soja foram obtidos por prensagem mecânica. A metodologia para obtenção de biodiesel foi realizada pela rota metílica. Para as caracterizações físico-químicas foram determinados o índice de acidez, saponificação, peróxido, iodo e teor de água. Para caracterizações físicas foram determinadas a viscosidade e a densidade em temperaturas (28,40,50,60)°C. Os valores obtidos nas análises físico-químicas para os óleos vegetais (soja, algodão e mamona), foram respectivamente: teor de água de 0,06, 0,07 e 0,36 b.u., índice de saponificação de (163, 180,180)mgKOH/g, índice de iodo de 10 gl/lOOg, índice de acidez de (0,4 ,0,4, 0,5) mgKOH/g, índice de acidez dos biodiesel (0,5, 1,1 6,5) mgKOH/g; índice de refração de 1,466, 1,451, 1,470. As misturas apresentaram propriedades similares ao diesel, além de favorecer a redução da viscosidade do biodiesel puro, através das misturas de óleos vegetais, promovendo maior eficiência no escoamento. O biodiesel proveniente das misturas O, f5 e f6 foi o que obteve as características físicas e tisico-quimicas mais adequadas para uso como combustível alternativo. / Vegetable oils have been shown as a promising alternative for the replacement of petroleum fuels in diesel engines. One of the problems today is the high viscosity of biodiesel generated from castor oil. The objective, then, in this work to study the physical characterizations and physical-chemical properties of vegetable oils (rapeseed, cotton and soybeans), and their mixtures in 10 formulations (formulation 1: 80% castor oil + 10% soy + 10% cotton; formulation 2: 50% castor oil + 40% soy + 10% cotton; formulation 3: 65% castor oil + 25% soy + 10% cotton, castor formulation 4:65% + 25% soy + 10% cotton, 5 formulation: 65% castor + 10% soy + 25% cotton, 6 formulation: 50% castor oil + 25% soy + 25% cotton, 7 formulation: 60% castor oil + 20% soy + 20% cotton; formulation 8: 70% castor oil + 27% soybean + 3% cotton; formulation 9: 55% castor oil + 30% soy + 15% cotton, 10 design: 55% castor oil + 15% soy + 30% cotton), and the attainment of these oils and biodiesel blends. After being subjected to a transesterification reaction, these oils can be used as additives or even in the future as a substitute for petroleum diesel. The oils of castor, cotton and soybeans were obtained by mechanical pressing. The methodology used to produce biodiesel from methanol was carried out along the route. For the physical-chemical characterizations were determined acid vaiue, saponification, peroxide, iodine and water content. Physical characterizations were determined for the viscosity and density at temperatures (28,40,50,60) ° C. The values obtained in the physical and chemical analysis for vegetable oils (soybean, cotton and castor) were: water content of 0.06, 0.07 and 0.36 bu, saponification index (163, 180.180) mgKOH / g, iodine value of 10 gl/100g index, acidity (0.4, 0.4, 0.5) mgKOH / g, acid value of biodiesel (0.5, 1.1 6.5) mgKOH / g, refractive index of 1.466, 1.451, 1.470. The mixtures showed similar properties to diesel, besides favoring the reduction of viscosity of pure biodiesel, through mixtures of vegetable oils, promoting greater efficiency in the flow. Biodiesel blends from f3, f5 and f6 is what got the physical and physicochemical more suitable for use as an alternative fuel.