Unidade Embrapii-Coppe chega a 30 milhões de reais em projetos de inovação já concluídos

Os primeiros projetos concluídos pela Embrapii-Coppe somam R$ 30.288.998,80 em investimentos em pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias e mostram o sucesso da unidade na inovação tecnológica. Desde sua implantação em 2015, a Embrapii-Coppe já firmou contratos para o desenvolvimento de 32 projetos, superando R$ 147 milhões em investimentos, sendo 68% deste valor desembolsado pelas empresas contratantes. O montante retrata o sucesso da unidade na inovação tecnológica.

A Coppe/UFRJ foi credenciada como unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii), em 2015, na área de engenharia submarina para exploração de óleo e gás. Desde então, 32 projetos foram aprovados e nove já foram concluídos, em temas tão variados quanto o desenvolvimento de algoritmo para previsão da estabilidade de emulsões; desenvolvimento de aço com 9% de níquel para dutos de sistemas de reinjeção de CO2 em campos do Pré-sal; testes de tenacidade à fratura (CTOD); ferramentas de visualização 2D e 3D através de realidade aumentada e testes submarinos para validação de braço robótico para manifolds.

Criada em 2011 pelo governo federal, por meio dos Ministérios da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e da Educação (MEC), a Embrapii tem como objetivo incentivar a inovação tecnológica, aproximando universidades, instituições de pesquisa e empresas. As instituições que compõem a rede recebem recursos adicionais por meio de um contrato de gestão e são avaliadas pela empresa, recebendo recursos financeiros e tendo metas a cumprir.

O primeiro projeto assinado pela unidade Embrapii-Coppe, foi realizado pelos pesquisadores do Laboratório de Tecnologia Submarina (LTS) da Coppe, sob coordenação do professor do Programa de Engenharia Oceânica (PEnO), Segen Estefen. O projeto intitulado Subsea Production Systems for Deepwater Applications (Sistemas de Produção Submarinos para Aplicação em Águas Profundas) atendeu a uma demanda da Petrogal Brasil, joint-venture formada pela petrolífera portuguesa Galp e a chinesa Sinopec.

Assinado em abril de 2015, o projeto permitiu uma inédita comparação com alto grau de precisão das diferentes formas de produção submarina, em águas profundas, com e sem utilização de plataformas flutuantes, levando em consideração aspectos referentes à integridade estrutural, garantia de escoamento, confiabilidade das operações, logística e avaliação econômica.

De acordo com o professor Segen, foram avaliados quatro cenários, tendo como modelo um campo típico do pré-sal com grande teor de gás carbônico, a 300 km da costa, 300 km² de área de campo, entre 2100 e 2500 m de coluna de água, e um horizonte de 27 anos de produção de óleo e gás.

O primeiro cenário proposto foi o tradicional, com uso de plataforma do tipo FPSO, com armazenamento e posterior transferência do óleo produzido para navio petroleiro. “Foram considerados 66 poços de produção, divididos em 12 clusters, cada um com 4 a 6 poços e um manifold (equipamento que coleta o óleo produzido pelos poços e possibilita a transferência para o FPSO). O layout proposto possui quatro FPSOs. Cada poço teve uma estimativa conservadora de produção de oito mil barris por dia. Fizemos estudos sobre garantia de escoamento (flow assurance), para que o isolamento térmico dos dutos não permitisse a formação de hidratos, no caso de gás, ou parafinas, no caso do óleo. Também fizemos testes para o uso de dutos flexíveis multicamadas e, alternativamente, dutos sanduíches”, explica o professor Segen Estefen.

O segundo cenário seria o subsea-to-shore (toda produção realizada em sistemas submarinos), do poço à costa, sem usar plataformas. “Atualmente, só existe produção deste tipo para gás, não para óleo e gás. Testamos dois tipos de linhas de dutos submarinos (pipelines) para o transporte até a costa, com comprimentos próximos de 300 km.ta. O primeiro com 283 km de dutos multifásicos (sem a separação prévia de óleo e gás) e 12 bombas multifásicas, nove em operação e três de reserva. O segundo com 120 km de dutos multifásicos até o separador e, após, dois dutos de 160 km, um para óleo e outro para gás. Neste caso, seriam quatro bombas multifásicas (uma redundante) no ponto de conexão, um separador submarino e uma bomba monofásica e um compressor de gás no ponto de separação”, relata o professor e coordenador do Laboratório de Tecnologia Submarina (LTS) da Coppe.

O terceiro cenário, chamado de híbrido, mesclaria características dos cenários anteriores, incluindo duas plataformas FPSO e seis separadores submarinos. O último cenário, gas-to-wire, utilizaria plataforma do tipo SPAR, com o objetivo de produzir eletricidade a partir do gás produzido. “A plataforma SPAR recebe o fluido por meio de risers, separa as fases e o gás é utilizado para gerar eletricidade a ser transportada à costa por cabos elétricos, a fase líquida é transportada para o FPSO que separa água e óleo. Essa plataforma SPAR é menos sensível às profundidades e permite acesso vertical aos poços. O CO2 é tratado em um estado supercrítico e usado como fluido de trabalho para o ciclo de geração de energia, um sistema de processamento complexo, denominado Allam cycle. Parte deste gás carbônico pode ser reinjetada no reservatório para aumentar a pressão e ajudar a recuperar óleo”, esclarece Segen.

“O projeto passou então para uma etapa de detalhamento de custos para cada um dos cenários. Trabalhamos com três estimativas para o preço do barril do tipo Brent (45, 56 e 68 dólares, com acréscimo anual de 1%) e avaliamos retorno pelo valor presente líquido (NPV) de Capex (investimento), Opex (despesas de operação), descomissionamento. Estimamos o Brent (cotação do barril do tipo Brent, referência no mercado de petróleo) de equilíbrio para o período de 34 anos (ou seja, o valor necessário para igualar receitas e despesas para operar o campo por 34 anos, 27 em produção e sete anos entre a preparação prévia e o posterior descomissionamento do campo)”.

Segundo o professor da Coppe, o menor valor encontrado para o Brent de equilíbrio foi no cenário 3, mas este apresentava o menor NPV. “Com produção baixa nas fases iniciais, o retorno econômico fica mais baixo. O cenário 2 conciliou o segundo menor Brent de equilíbrio com um alto NPV”.

De acordo com professor Segen, existe um espaço grande para redução de custos, no cenário 2, na utilização de dutos submarinos. “Eles representam 20% do custo do investimento sem separação de fases e 17% com separação. O uso de dutos sanduíches, uma tecnologia criada na Coppe, é uma opção para essa redução de custos”.

Foco na pesquisa e agilidade na prestação de contas

Desde sua implantação em 2015, a Embrapii-Coppe já firmou contratos para o desenvolvimento de 32 projetos, totalizando R$ 147.958.419,41 em investimentos. Desse total, mais de R$ 100 milhões foram investidos pelas próprias empresas e aproximadamente R$ 47 milhões pela Embrapii. A contrapartida da Coppe, que envolve sua infraestrutura laboratorial e pesquisadores qualificados, foi de cerca de R$ 20 milhões. Em relação ao valor total dos projetos, o percentual de participação das empresas fica em torno de 68%. Para cada real que foi investido pela Embrapii, as empresas colocaram 2,13 reais.

Entre as vantagens propiciadas pela Embrapii-Coppe no gerenciamento dos projetos, a engenheira química Denise Medina, coordenadora do Escritório de Projetos da unidade, destaca o acompanhamento dos projetos e a agilidade na prestação de contas.

“As empresas contam com uma estrutura montada e equipe experiente para atender a todas as necessidades de gestão do projeto, incluindo uma maior articulação com os professores da Coppe. Nós acompanhamos todo o processo, desde o início, sempre mantendo contato com as partes envolvidas, e assessorando inclusive na prestação de contas. Isso libera os professores responsáveis pelo projeto para ficarem exclusivamente focados na pesquisa, o que é o ideal”, explica Denise. Outra vantagem propiciada pela unidade é a abertura para que empresas estrangeiras, mesmo sem sede no Brasil, possam participar dos projetos.

A coordenadora da unidade Embrapii-Coppe, professora Angela Uller explica que a metodologia utilizada pela Embrapii para aproximar as empresas e indústrias dos centros de pesquisas e universidades foi formatada pelo MCTI, com descentralização de verba. “No caso da Embrapii-Coppe, o investimento se dá pela disponibilização da infraestrutura, envolvendo os espaços físicos e equipamentos dos laboratórios, bem como os técnicos e pesquisadores envolvidos. Ou seja, oferecemos o que temos de melhor, o nosso diferencial,” ressalta a professora, diretora de Tecnologia e Inovação da Coppe.

Saiba mais sobre a unidade Embrapii-Coppe.