BIOCOMBUSTÍVEIS
Os Biocombustíveis são combustíveis de origem biológica (materiais biológicos que, quando em combustão, possuem a capacidade de gerar energia para realizar trabalhos). São fabricados a partir de vegetais, tais como, milho, soja, cana-de-açúcar, mamona, canola, babaçu, cânhamo, entre outros. O lixo orgânico também pode ser usado para a fabricação de biocombustível.
Os biocombustíveis podem ser usados em veículos (carros, caminhões, tratores) integralmente ou misturados com combustíveis fósseis. Aqui no Brasil, por exemplo, o diesel é misturado com biocombustível. Na gasolina também é adicionado o etanol.
A vantagem do uso dos biocombustíveis é a redução significativa da emissão de gases poluentes. Também é vantajoso, pois é uma fonte de energia renovável ao contrário dos combustíveis fósseis (óleo diesel, gasolina querosene, carvão mineral).
Alguns autores afirmam que a produção de biocombustíveis pode diminuir a produção de alimentos no mundo devido à busca de lucro por agricultores que preferem produzir milho, soja, canola e cana-de-açúcar para transformar e comercializar o biocombustível.
Os principais biocombustíveis são: etanol (produzido a partir da cana-de-açúcar e milho), biogás (produzido a partir da biomassa), bioetanol, bioéter, biodiesel, entre outros. "Biocombustíveis de primeira geração" são os biocombustíveis fabricados a partir de açúcar, amido, óleo vegetal, ou de gorduras animais, utilizando tecnologia convencional. As matérias-primas para a produção dos biocombustíveis de primeira geração são muitas vezes as sementes ou grãos como o trigo, o que produz fécula que é fermentado em bioetanol, ou sementes de girassol, que são pressionados para produzir óleo vegetal que pode ser usado em biodiesel.
O óleo vegetal comestível, geralmente não é usado como combustível por ser um óleo de qualidade inferior, mas pode ser usado para esta finalidade. Para garantir que o combustível injetado esteja no padrão correto para uma eficiente combustão, o óleo combustível deve ser aquecido para diminuir sua viscosidade, quer por rolos elétricos ou trocadores de calor. O óleo vegetal também pode ser utilizado em muitos motores diesel, mais antigos que não usam o common rail ou unidade injeção eletrônica sistemas de injeção de diesel. Devido ao desenho das câmaras de combustão em motores de injeção indireta, estes são os melhores motores para uso com óleo vegetal.
O biodiesel é o mais comum dos biocombustíveis na Europa. É produzido a partir da transesterificação de óleos ou gorduras. O seu nome químico é ácido graxo metilico ou etílico éster. Os óleos são misturados com hidróxido de sódio e metanol ou etanol e da reação química produz biodiesel e glicerol. Uma parte glicerol é produzido para cada 10 peças de biodiesel.As matérias-primas para biodiesel incluem gordura animal, óleos vegetais, soja, colza, Jatropha, mahua, mostarda, linho, girassol, óleo de palma, cânhamo, pennycress campo, pinnata e algas.
O mercado é emergente nos Estados Unidos, estima-se que o uso de biodiesel tem crescido 200% entre 2004 e 2005. Até o final de 2006 foi estimado que a produção de biodiesel quadruplicou em relação com 2004, para mais de 1 bilhão de galões.
Os bioalcoois, mais comumente etanol, e menos comumente propanol e butanol, são produzidos pela ação de microorganismos e enzimas, através da fermentação de açúcares ou amidos, ou de celulose. O Biobutanol também chamado de biogasolina é muitas vezes produzido para fornecer uma substituição direta de gasolina, porque pode ser usado diretamente em um motor a gasolina de forma semelhante ao biodiesel em motores diesel.
O tipo mais difundido de biocombustível no Brasil é o álcool proveniente da cana de açúcar. Sua principal vantagem é a menor poluição que causa, em comparação aos combustíveis derivados do petróleo. A cana é um produto completo porque produz açúcar, álcool e bagaço, cujo vapor gera energia. Contudo, possui diversas desvantagens, como o fato de não resolver o problema da dependência do petróleo, devido à inflexibilidade no refino do mesmo.
O biogás é produzido pelo processo de digestão anaeróbia de material orgânico. Pode ser produzido a partir de resíduos biodegradáveis, ou pelo uso de culturas energéticas alimentadas em digestores anaeróbios para completar o rendimento a gás. Os sólidos derivados podem ser utilizados como biocombustível ou adubo. O biogás contém metano e pode ser recuperado a partir de digestores anaeróbios industriais e sistemas de tratamento biológico e mecânico.
O debate sobre o uso de biocombustíveis está cada vez mais em voga, pois é sabido, com muita clareza, que os combustíveis fósseis, os mais utilizados, são finitos e as reservas terrestres só tendem a diminuir e terminar, sem renovação. Além disso, são extremamente poluidores e causam sérios desequilíbrios ambientais.
Já o biodiesel, ou seja, óleo virgem derivado de algumas espécies de plantas, apresentam vantagens muito interessantes, como a possibilidade real de substituir quase todos os derivados do petróleo sem modificação nos motores, eliminando a dependência do petróleo. Além de ser naturalmente menos poluente, o biodiesel reduz as emissões poluentes dos derivados de petróleo (em cerca de 40%, sendo que seu potencial cancerígeno é cerca de 94% menor que os derivados do petróleo), possui elevada capacidade de lubrificar as máquinas ou motores reduzindo possíveis danos, é seguro para armazenar e transportar porque é biodegradável, não-tóxico e não explosivo nem inflamável à temperatura ambiente, não contribui para a chuva ácida por não apresentar enxofre em sua composição, permite dispensar investimentos em grandes usinas, ou linhas de transmissão, para atendimento local de energia em regiões com pequena demanda.
As plantas mais utilizadas atualmente para produção do biodiesel são a soja, a colza, o pinhão manso, mamona, dendê, girassol e macaúba. As mais produtivas são o dendê (Elaeis guineensis) e a macaúba (Acrocomia aculeata - típica do litoral brasileiro), confirmando a potencialidade das palmeiras. A soja (Glycine Max) é a mais utilizada nos EUA, onde também é comum misturar com restos de óleos usados para fritura.Existem outras muito produtivas, como a castanha do Pará, o coco e a copaíba, porém outros derivados seus são mais interessantes economicamente.
Tendo em vista tantas vantagens, o governo brasileiro tem estimulado a produção e comercialização do biodiesel, sendo o marco principal a publicação do Decreto No. 5.488, em 20 de maio de 2005, que regulamenta a lei 11.097 (janeiro/2005). Essa lei dispõe sobre a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira. Inicialmente a proporção autorizada é 2% do diesel comum até 2008, 5% até 2013 e já é pensado 20%, sendo que nos Estados Unidos, os automóveis movidos com 100% de biodiesel têm apresentado rendimentos surpreendentes.
O álcool proveniente da cana-de-açúcar tem sido o biocombustível número 1 na política brasileira de incentivo a energias alternativas ao petróleo. No programa conhecido como pró-álcool, grandes áreas de Mata Atlântica foram substituídas por plantações de cana de açúcar, particularmente no nordeste brasileiro. Isto acarretou problemas climáticos de erodibilidade dos solos. Tanto que muitos usineiros agora têm preocupação em proteger os fragmentos que restam e recuperar áreas degradadas.
A política brasileira prevê o incentivo à produção da mamona no Nordeste e no Bioma Caatinga como um todo, do dendê no Norte e Amazônia e da soja no Cerrado, Sul e Sudeste. O maior problema está no fato de serem plantas exóticas, sendo que a macaúba, o buriti (M. fexuosa) o pinhão manso (Jatropha curcas) e o babaçu (Ricinus communis), todas nativas, apresentam grande potencial, só não sendo mais produtivas que o dendê, o qual ainda tem a vantagem de apresentar baixo custo de produção (custa cerca de um terço do óleo diesel europeu). Todavia, o conhecimento sobre a cultura das nativas ainda é incipiente e a tecnologia para utilização precisa de muitos estudos para ser mais viável economicamente. Ao contrário, as exóticas são mais conhecidas, suas culturas já são dominadas agronomicamente e existem muitos estudos publicados.
A mamona, além de ser menos produtiva do que todas essas nativas, possui muitas exigências de solo (irrigação e adubação), o que causa muitas modificações sérias no ambiente, não sendo, portanto a mais indicada para a região Nordeste e Caatinga. Seria mais eficiente utilizar o pinhão manso, que é mais adaptado ao semi-árido nordestino. O pequi também poderia ser uma boa opção pela alta produtividade, mas não deve ser viável economicamente, já que é uma arbórea de crescimento lento.
Substituir o que resta dos biomas brasileiros por monoculturas de plantas exóticas, existindo altos potenciais nativos, não parece ser a estratégia mais eficiente para levar o Brasil à independência ao petróleo e contribuir para o controle das mudanças climáticas e para a preservação ambiental. Talvez a melhor saída seja estimular os sistemas agro-florestais a consorciar plantas nativas e exóticas, de modo a estimular a pesquisa com plantas nativas para que estas sejam mais exploradas na produção de biocombustíveis.
REFERÊNCIAS
ENERGIA, RECURSOS NATURAIS E APRATICA DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL, Lineu B. dos Reis, Eliane A. Amaral Fadigas e CLÁUDIO Elias CARVALHO – Baueri, SP;
Manole , 2005.
ANEEL, Atlas de Energia http://www.aneel.gov.br/
EPE, Balanço Energético Nacional 2009 http://www.epe.gov.br/
http://www.mme.gov.br/
Energia PGA é um forum de discussão entre os alunos cursando a disciplina de Energia da Universidade Católica de Brasília, no Programa de Pós-graduação em Planejamento e Gestão Ambiental. Iremos postar aqui assuntos diversos e ligados a fontes, usos e demanda de energia.
10 comments:
É possível que haja uma drástica mudança no quadro da fartura na produção agrícola devido ao forte crescimento econômico nos países mais populosos do mundo e à perda de terras aráveis.
O aumento de renda leva as pessoas a consumir mais carne e laticínios, o que exige uma produção maior de grãos por unidade de área para alimentação animal. A rápida expansão da produção de biocombustíveis apenas complica a competição entre alimentos e combustível.
O desmatamento descontrolado e a degradação ambiental serão resultados inevitáveis da tentativa de alimentar os 9 bilhões de habitantes que a Terra terá em 2050.
Um bom debate agora deve discutir se as mudanças climáticas reduzirão ainda mais a capacidade do mundo de se alimentar. É fundamental avaliar os efeitos de longo prazo visando estabelecer políticas capazes de garantir a produção de alimentos.
Ainda que imperfeito, o conhecimento atual já permite adoção de medidas nesse sentido. O perigo, obviamente, é a adoção de políticas equivocadas baseadas em modelos incorretos.
É preciso, então, investir em pesquisas que possam prever melhor o impacto das mudanças climáticas. Somente depois se poderá decidir se o mundo pode suportar mais safras para alimentar os biocombustíveis...
prezados, com relação a problemática levantada pelo texto e exemplificada pelo colega Stephan.
O Brasil corre risco de retroceder no combate à fome, uma das principais conquistas do governo Lula, caso permita que o plantio de biocombustíveis concorra com as terras disponíveis para produção de alimentos.
Estudos do IBGE mostraram que entre 2004 e 2006 houve um aumento de 545.562 hectares na área plantada da cana-de-açúcar e uma diminuição de 1.349.333 hectares na parcela destinada às outras culturas.
Os Biocombustíveis só trarão ganhos de longo prazo para o Brasil se forem tomadas medidas que efetivamente controlem o crescimento desordenado do setor como o que estamos assistindo hoje e que definam como essa produção pode ser feita sem prejuízo ao meio ambiente e a oferta de alimentos.
Não há dúvida que a biotecnologia pode ajudar e muito o desenvolvimento desse mercado, pois o plantio de cana pode tomar o lugar de alimentos importantes , e ainda, fazer com que o preço aumente. Pesquisar e verificar se há possibilidade de se fazer cana mais produtiva é usar uma menor
área . O setor agrícola não tem o apoio merecido e a mudança de cultura passa ser volátil.
Acredito que várias alternativas ainda surgirão no cenário mundial para substituição dos derivados de petróleo, achei bastante interessante essa reportagem sobre as algas:
Embora, entre as matrizes vegetais, a soja seja a principal base do biodiesel do Brasil, sua escala de produtividade é baixa – de 400 a 600 quilos de óleo por hectare – e tem apenas um ciclo anual. O girassol pode produzir um pouco mais, de 630 a 900 quilos.
No entanto, pesquisa realizada no Instituto de Biologia da Universidade Federal Fluminense (UFF) indica que microalgas encontradas no litoral brasileiro têm potencial energético para produzir 90 mil quilos de óleo por hectare.
E, segundo o estudo, elas têm diversas outras vantagens. Do ponto de vista ambiental, o biodiesel de microalgas libera menos gás carbônico na atmosfera do que os combustíveis fósseis, além de combater o efeito estufa e o superaquecimento.
A alternativa também não entra em conflito com a agricultura, pode ser cultivada no solo pobre e com a água salobra do semi-árido brasileiro – para onde a água do mar também pode ser canalizada – e abre possibilidades para que países tropicais (como a Polinésia e nações africanas) possam começar a produzir matriz energética. Além disso, as algas crescem mais rápido do que qualquer outra planta.
“O biodiesel de microalgas ainda não é viável, mas em cinco anos haverá empresas produzindo em larga escala”, estima o biólogo Sergio Lourenço, do Departamento de Biologia Marinha da UFF, responsável pelo estudo.
Caros Colegas,
A respeito dos biocombustíveis, o colega Stefan fala sobre o aumento do consumo de alimentos no mundo e sobre o risco de perdermos terras que produzem alimentos para a produção de cana de açúcar e outras culturas com a finalidade de produzir biocombustível. Conforme acentuou o Willem houve aumento da área plantada nos últimos anos, o que representa uma diminuição na produção de outras culturas voltadas para a alimentação. No Estado de São Paulo muitas fazendas que produziam laranja, criavam gado e produziam alimentos substituíram essas culturas pelo plantio de cana-de-açúcar. Se os biocombustíveis se transformarem em commoditties como querem os interessados, com certeza teremos a diminuição da oferta de alimentos. Se isso acontecer pagaremos um preço muito alto.
Raimundo Pereira Barbosa
O etanol Brasileiro sofre uma forte oposição internacional, por que isso ocorre? A provável resposta para essa pergunta pode ser obtida pela suspeita em relação à sua sustentabilidade, pois a imprensa internacional afirma que sua expansão ameaça as florestas tropicais, dão até um destaque para a Amazônia e também encaram a produção desse biocombustível como uma ameaça para a produção de alimentos em escala mundial, argumentando que isso poderia trazer fome e inflação, além de corrermos o risco da produção de óleo alimentar diminuir podemos sofrer uma mudança na nossa cultura alimentar e transformando-a em energética. Outro fator que deve ser analisado com calma é o seu rendimento, que ao comparar com diesel ele fica em desvantagem devido a baixa produtividade em óleo por hectare. Apesar da descoberta do grande volume de petróleo na camada do pré-sal teoricamente as reservas de petróleo são finitas e os danos causados pelo combustível fóssil ao meio ambiente se tornaram intoleráveis, isso nos leva a crer que uma nova fonte de energia é extremamente necessária, mas para isso as formas de obtenção e as vantagens e desvantagens devem ser claramente colocadas para a sociedade.
Conforme portal Biodiesel.com O Brasil apresenta vantagens competitivas em relação aos outros países devido ao solo e clima favoráveis à produção das matérias-primas. Porém, se chegarmos a uma completa substituição do diesel convencional pelo biodiesel ao invés de apenas fazermos uma adição percentual do mesmo, os países, inclusive o Brasil, podem não possuir um número tão grande de áreas cultiváveis, em que as mesmas não estejam sendo usadas para fins alimentares.
Ainda assim, muitos países têm apresentado interesse quanto ao uso do biodiesel para que se cumpram as medidas propostas no Protocolo de Kyoto.
Entretanto, as vantagens do biodiesel se sobrepõem às suas possíveis desvantagens, levando-o ao conceito de melhor alternativa atual como um combustível para motores do ciclo diesel.
Quanto ao incentivo e uso de biocombustíveis o Brasil tem diversas pesquisas em várias universidades e empresas para a invenção de novas tecnologias. Como bem disse a Edna, algas clorófitas marinhas, com uma camada de mucilagem oleaginosa já estão em teste para produção de óleo combustível na Universidade federal do Rio Grande do Sul, Federal da Paraíba e Rio Grande do Norte. A Empresa Brasileira de Agropecuária, embrapa, em seus planos gestores, tem um programa específico para Energia oriunda de plantas. A Embrapa Hortaliças, uma unidade da embrapa, no gama, aqui em Brasília, está desenvolvendo uma pesquisa para o uso do óleo de pequi(Caryocar Brasiliensis. Camb) para o fornecimento e abastecimento de óleos biocombustíveis. Tenho que concordar com o Alexandre, quando ele diz que a biotecnologia é uma ferramenta que muito auxilia na inovação de biocombustíveis e empresas sérias, como a Embrapa, estão investindo alto nessa inovação.
O resultado das últimas pesquisas do Biofuels Markets and Technologies, aponta que a procura por alternativas energéticas vai aumentar o mercado de biocombustíveis em 15% até 2020 e deve movimentar quase 250 bilhões de dólares.
De acordo com o estudo, todo o interesse internacional para controlar as mudanças climáticas será muito favorável para o mercado de biocombustíveis que deve movimentar mais de US$ 100 bilhões por ano daqui em diante. Mas desafios como capacidade de produção e infra-estrutura terão que ser ultrapassados. Dessa forma, grandes áreas serão destinadas à produção dessas fontes e toda a infra-estrutura necessária para a produção precisa ser desenvolvida. A preocupação pertinente é a que se refere aos impactos provenientes desse processo: como essa conta será paga?
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