Biocombustível

Bomba de combustível brasileira para álcool (A) e gasolina (G).

Biocombustível ou agrocombustível é o combustível de origem biológica não fóssil. Normalmente é produzido a partir de uma ou mais plantas. Todo material orgânico gera energia, mas o biocombustível é fabricado em escala comercial a partir de produtos agrícolas como a cana-de-açúcar, mamona, soja, canola, babaçu, mandioca, milho, beterraba, algas.

Introdução

A partir do final do século passado, os impactos ambientais têm recebido grande destaque, e, hoje, a preocupação com questões ambientais, como o aquecimento global, é bastante difundida internacionalmente. Com o protocolo de Kyoto, exigências mais rígidas acerca das emissões atmosféricas foram feitas aos países mais desenvolvidos. As indústrias, então, tinham que se tornar mais sustentáveis, mas não havia interesse em perder a sua competitividade. Uma das alternativas foi o desenvolvimento de combustíveis mais limpos que pudessem substituir, sem prejuízo econômico, os combustíveis tradicionais (fósseis), responsáveis por grande quantidade de emissão de CO₂. Esses novos combustíveis são os Biocombustíveis, que poluem menos porque seu processo de produção tende a ser mais limpo e têm melhor balanço de emissão de CO₂. Os biocombustíveis são derivados de biomassa renovável que podem substituir, parcial ou totalmente, combustíveis derivados de petróleo e gás natural em motores a combustão ou em outro tipo de geração de energia. A princípio, as vantagens eram bastante evidentes. Para atingir a sustentabilidade, o uso de biocombustíveis era essencial, pois se trata de um combustível baseado em recursos renováveis enquanto que os combustíveis fósseis são baseados em recursos não renováveis, isto é, que um dia acabarão, e, segundo o princípio de sustentabilidade, o uso dos recursos naturais para a satisfação de necessidades presentes não pode comprometer a satisfação das necessidades das gerações futuras. Além disso, o uso dos biocombustíveis reduziria a dependência energética em relação aos combustíveis tradicionais, que são bastante vulneráveis às instabilidades da política internacional.

Uma importante vantagem é que, em relação às emissões atmosféricas e à contribuição ao aquecimento global, o ciclo do carbono dos combustíveis fósseis é comprometido enquanto que o dos biocombustíveis é um ciclo fechado. O ciclo do carbono são as diversas transformações que o carbono sofre ao longo do tempo. É o motor químico que fornece energia e massa à maior parte dos seres vivos, além de estar intimamente relacionado com a regulação da atmosfera global e consequentemente com o clima. Até antes da revolução industrial o ciclo de carbono estava equilibrado, ou seja, o que era absorvido pelo solo e pelo oceano era igual ao que era emitido pela atmosfera. Com a industrialização e a intensificação da queima de combustíveis fósseis pelas atividades humanas, a emissão de gás carbônico para a atmosfera tornou-se maior que a capacidade natural de absorção. Ou seja, o carbono que estava armazenado no solo e nos oceanos durante milênios passa a ser jogado pelas atividades humanas de volta para atmosfera em um espaço de tempo muito curto, impossibilitando que o ciclo natural o traga de volta para os reservatórios. Ao contrário disso, os biocombustíveis teriam seu ciclo fechado, pois o que seria emitido no processo de combustão seria compensado pelo que é absorvido na produção da planta energética através da fotossíntese. Outras vantagens dos biocombustíveis são: a redução das emissões de poluentes; uma tonelada de biodiesel evita a produção de 2,5 toneladas de gás carbônico CO₂; grande redução de emissão de monóxido de carbono CO e de fumaça preta; redução significativa de Hidrocarbonetos HC e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos; e o teor de enxofre e de aromáticos são praticamente nulos.

Contudo, com mais estudos sobre esta nova tecnologia, foi visto que os biocombustíveis podem, em certas situações, deixar de ser uma solução para o meio ambiente e se tornar um novo problema, visto que há também desvantagens envolvidas a esse combustível. O que acontece é que, conforme o mercado desse produto foi crescendo e se tornando mais lucrativo, os grandes produtores demonstraram que, acima de qualquer preocupação com a questão ambiental, eles desejavam produzir e lucrar mais. Os biocombustíveis nesse contexto passam a se chamar de “agrocombustíveis”, pois passam a ser uma nova alternativa de lucro para os grandes produtores agrícolas, que tendem a preferir produzir o combustível a produzir alimentos. Deste modo, a produção dos biocombustíveis passou a ameaçar o meio-ambiente, pois contribuía para a desflorestação (no Brasil: expansão da fronteira agrícola), emitindo CO₂ e reduzindo o seu estoque no solo, e, sem muita preocupação com as questões ambientais, o consumo de água era elevado e o uso de fertilizantes indiscriminado, poluindo os cursos d’água e lençóis freáticos. Além disso, com mais estudos sobre a nova tecnologia, foi descoberto que, dependendo da eficiência da planta energética em absorver o nitrogênio fixado nos fertilizantes, o processo de transformação da planta em biocombustível pode contribuir tanto ou mais para o aquecimento global do que para a sua minimização. Pois, fazendo-se o balanço de N₂O liberado com CO₂ evitado, e sabendo-se que o óxido nitroso tem potencial de aquecimento global (GWP) 310 vezes o do dióxido de carbono, não é difícil de prever que o biocombustível pode ser também bastante impactante à atmosfera, no que se refere ao aquecimento global. Além disso, emitem os óxidos de azoto NOx. Todas essas emissões de gases nitrogenados contribuem também para outros impactos ambientais como as chuvas ácidas e smog fotoquímico.

Hoje, a tecnologia já possui um desenvolvimento bastante considerável, contando com diversos tipos de biocombustíveis. Além disso, cerca de 45% da energia e 18% dos combustíveis consumidos no Brasil já são renováveis. No resto do mundo, 86% da energia vêm de fontes energéticas não-renováveis. Pioneiro mundial no uso de biocombustíveis, o Brasil alcançou uma posição almejada por muitos países que buscam fontes renováveis de energia, como alternativas estratégicas ao petróleo.

Tipos de biocombustível

Em Portugal, são conhecidos como biocombustíveis, no âmbito do Decreto-Lei nº 62/2006 (decreto-lei que transpõe a matéria para a Diretiva nº 2003/30/CE e cria mecanismos para promover a colocação no mercado de quotas mínimas de biocombustíveis; prevê dez tipos), os seguintes produtos:

Energia renovável
Biocombustível Biomassa Energia azul Energia geotérmica Energia hidráulica Hidreletricidade Energia solar Energia maremotriz Energia das ondas Energia das correntes marítimas Energia eólica

1. bioetanol: etanol produzido a partir de biomassa e/ou da fração biodegradável de resíduos para utilização como biocombustível;
2. biodiesel: éster metílico e/ou etílico, produzido a partir de óleos vegetais ou animais, com qualidade de combustível para motores diesel, para utilização como biocombustível;
3. biogás: gás combustível produzido a partir de biomassa e/ou da fração biodegradável de resíduos, que pode ser purificado até à qualidade do gás natural, para utilização como biocombustível ou gás de madeira;
4. biometanol: metanol produzido a partir de biomassa para utilização como biocombustível;
5. bioéter dimetílico: éter dimetílico produzido a partir de biomassa para utilização como biocombustível;
6. bio-ETBE (bioeteretil-terc-butílico): ETBE produzido a partir do bioetanol, sendo a percentagem em volume de bio-ETBE considerada como biocombustível igual a 47%;
7. bio-MTBE (bioetermetil-terc-butílico): combustível produzido com base no biometanol, sendo a porcentagem em volume de bio-MTBE considerada como biocombustível de 36%;
8. biocombustíveis sintéticos: hidrocarbonetos sintéticos ou misturas de hidrocarbonetos sintéticos produzidos a partir de biomassa;
9. bio-hidrogénio: hidrogénio produzido a partir de biomassa e/ou da fração biodegradável de resíduos, para utilização como biocombustível;
10. bio-óleo: óleo combustível obtido quando substâncias de origem vegetal, animal e outras são submetidas ao processo de pirólise.
11. óleo vegetal puro produzido a partir de plantas oleaginosas: óleo produzido por pressão, extração ou processos comparáveis, a partir de plantas oleaginosas, em bruto ou refinado, mas quimicamente inalterado, quando a sua utilização for compatível com o tipo de motores e os respectivos requisitos relativos a emissões.

Conceitos

Biocombustíveis são fontes de energia renováveis, derivados de matérias agrícolas como plantas oleaginosas, biomassa florestal, cana-de-açúcar e outras matérias orgânicas. Existem vários tipos de biocombustíveis: bioetanol, biodiesel, biogás, biomassa, biometanol, bioéter dimetílico, bio-ETBE, bio-MTBE, biocombustíveis sintéticos, bio-hidrogénio, gás de síntese.

Mas os principais biocombustiveis são: a biomassa, o bioetanol, o biodiesel e o biogás.

Biomassa

A biomassa é uma fonte de energia limpa e renovável disponível em grande abundância e derivada de materiais orgânicos. Todos os organismos capazes de realizar fotossíntese (ou derivados deles) podem ser utilizados como biomassa. Exemplo: restos de madeira, estrume de gado, óleo vegetal ou até mesmo o lixo urbano.

O máximo está sendo feito para obter a energia da biomassa, já que o petróleo e o carvão mineral têm prevenções de acabar, a energia elétrica está cada vez mais escassa (já que essa energia depende da força da água) e a energia nuclear é perigosa.

Outro fator importante é que a humanidade esta produzindo cada vez mais lixo e esse lixo também é capaz de produzir energia, isso ajuda a resolver vários problemas: diminuição do nível de poluição ambiental, contenção do volume de lixo das cidades e aumento da produção de energia. Vantagens: o benfica perdeu energia limpa e renovável, menor corrosão de equipamentos, os resíduos emitidos pela sua queima não interferem no efeito estufa, ser uma fonte de energia, ser descentralizadora de renda, reduzir a dependência de petróleo por parte de países subdesenvolvidos, diminuir o lixo industrial (já que ele pode ser útil na produção de biomassa), ter baixo custo de implantação e manutenção.

Quatro formas de transformar a biomassa em energia:

1. pirólise: através dessa técnica, a biomassa é exposta a altíssimas temperaturas sem a presença de oxigênio, visando a acelerar a decomposição da mesma. O que sobra da decomposição é uma mistura de gases (CH₄, CO e CO₂ – respectivamente, metano, monóxido de carbono e dióxido de carbono), líquidos (óleos vegetais) e sólidos (basicamente carvão vegetal);
2. gaseificação: assim como na pirólise, aqui a biomassa também é aquecida na ausência do oxigênio, gerando como produto final um gás inflamável. Esse gás ainda pode ser filtrado, visando à remoção de alguns componentes químicos residuais. A diferença básica em relação à pirólise é o fato de a gaseificação exigir menor temperatura e resultar apenas em gás;
3. combustão: aqui a queima da biomassa é realizada a altas temperaturas na presença abundante de oxigênio, produzindo vapor a alta pressão. Esse vapor geralmente é utilizado em caldeiras ou para movimentar turbinas a gás. É uma das formas mais comuns hoje em dia e sua eficiência energética situa-se na faixa de 20 a 25%;
4. co-combustão: essa prática propõe a substituição de parte do carvão mineral utilizado em uma termoelétricas por biomassa. Dessa forma, reduz-se significativamente a emissão de poluentes (principalmente dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio, responsáveis pela chuva ácida). A faixa de desempenho da biomassa encontra-se entre 30 e 37%, sendo por isso uma opção bem atrativa e econômica atualmente.

Biodiesel

O biodiesel é derivado de lipídios orgânicos renováveis, como óleos vegetais e gorduras animais, para utilização em motores de ignição por compressão (diesel). É produzido por transesterificação e é também um combustível biodegradável alternativo ao diesel de petróleo, criado a partir de fontes renováveis de energia, livre de enxofre em sua composição. É obtido a partir de óleos vegetais como o de girassol, nabo forrageiro, algodão, mamona, soja.

Bioetanol

O bioetanol é a obtenção do etanol através da biomassa, para ser usado diretamente como combustível ou se juntar com os ésteres do óleo vegetal e formar um combustível, a esse processo se dá o nome de transesterificação. O etanol é um álcool incolor, volátil, inflamável e totalmente solúvel em água, derivado da cana-de-açúcar, do milho, da uva, da beterraba ou de outros cereais, produzido através da fermentação da sacarose. Comercialmente, é conhecido como álcool etílico e sua fórmula molecular é C₂H₅OH ou C₂H₆O.

O etanol é hoje um produto de diversas aplicações no mercado, largamente utilizado como combustível automotivo na forma hidratada ou misturado à gasolina. Também tem aplicações em produtos como perfumes, desodorantes, medicamentos, produtos de limpeza doméstica e bebidas alcoólicas. Merece destaque como uma das principais fontes energéticas do Brasil, além de ser renovável e pouco poluente. O Brasil é hoje o maior produtor mundial de etanol, que, quando utilizado como combustível em automóveis, representa uma alternativa à gasolina de petróleo. Destacam-se na produção do etanol os estados de São Paulo e Paraná, respondendo juntos por quase 90% da safra total produzida. Além disso, o Brasil lidera a produção mundial de cana-de-açúcar (principal matéria-prima do etanol), sendo essa uma indústria que movimenta vários bilhões de dólares por ano, e representa uma dependência menor do petróleo.

Impacto ambiental e vantagens

Os biocombustíveis são apresentados como alternativas aos combustíveis fósseis, visto que são energias renováveis, o que não acontece com os combustíveis fósseis.

Na língua francesa, é feita uma diferença entre os termos biocombustível, biocarburante e agrocarburante. Agrocarburantes são combustíveis para motor (automóveis e outros) obtidos a partir de produtos agrícolas produzidos para esse fim.

Há também biocombustíveis produzidos a partir de óleos comumente usados.

Balanço ambiental e social

O balanço ambiental dos biocombustíveis depende da fileira considerada (álcool, óleo vegetal puro, biodiesel etc.) e do tipo de agricultura praticado (agricultura intensiva, agricultura biológica etc.). A fileira do óleo vegetal puro tem um melhor balanço que a do biodiesel.

O balanço de CO₂ dos biocombustíveis não é neutro, tendo em conta a energia necessária à sua produção, mesmo que as plantas busquem o carbono na atmosfera: é preciso ter em conta a energia necessária para a produção de adubos, para a locomoção dos tratores agrícolas, para a irrigação, para o armazenamento e transporte dos produtos.

Nos biocombustíveis resultantes da reciclagem dos óleos usados, pode-se considerar que há um balanço ambiental positivo, pois esses óleos poderiam ser poluentes ou ter um uso menos eficiente.

Quanto aos biocombustíveis produzidos a partir de produtos agrícolas, para fazer um balanço ambiental é preciso ter em conta o impacto dos adubos e dos pesticidas utilizados, do consumo de água, que pode ser muito importante para certas espécies vegetais, e do impacto na biodiversidade quando imensas zonas de cultura substituem áreas muito ricas em espécies (florestas tropicais e outros hot spots como a zona mediterrânica). A produção de biodiesel a partir de algas marinhas pouparia as terras férteis e a água doce destinadas a agricultura.

OCDE e FAO questionam biocombustíveis

Segundo o relatório da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico (OCDE) e da Organização das Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação (FAO) sobre as perspectivas da agricultura mundial na próxima década, divulgado na quarta-feira, 4 de julho de 2007, pode-se verificar uma alta de preços para alguns produtos, com destaque para os cereais.

Analisando o que se passou até agora, a seca em alguns países produtores de cereais e a redução de excedentes devido à procura chinesa e à reforma da Política Agrícola Comum da União Europeia (PAC) explicam os recentes picos nos preços de algumas matérias-primas. "Mas, olhando para o longo prazo, as mudanças estruturais que estão ocorrendo vão manter os preços altos para muitos produtos agrícolas na próxima década", diz o relatório. Que mudanças são estas? "A redução dos excedentes e um declínio dos subsídios à exportação contribuem para essas alterações, mas o mais importante é a crescente utilização de cereais, açúcar, oleaginosas e óleos vegetais para produzir substitutos para os combustíveis fósseis, isto é, etanol e biodiesel." O que levará a preços mais altos das culturas, afetando, por arrasto, a alimentação animal, o que se irá refletir nos custos finais.

Segundo o relatório da União Européia, a quantidade de oleaginosas usadas para biodiesel deve aumentar dos atuais dez milhões de toneladas para vinte e um milhões dentro de dez anos. Nos Estados Unidos, o etanol feito a partir do milho vai duplicar até 2016, enquanto, no Brasil, os vinte e um bilhões de litros hoje produzidos saltarão para quarenta e quatro bilhões.

O relatório sublinha ainda que, na maior parte dos países temperados, a produção de etanol e biodiesel não é viável economicamente sem apoios públicos. O que significa que as decisões políticas que forem tomadas a curto prazo poderão modificar o cenário descrito no estudo. A introdução de novas tecnologias e o preço de petróleo são outras duas variáveis que também contribuem para que ainda persistam muitas incógnitas sobre o futuro deste novo mercado.

Ver também

• Álcool combustível
• Biodiesel
• Combustível sintético
• Etanol
• Estequiômetro
• Fontes alternativas de combustíveis
• Lenha
• Motor a álcool
• Óleo de baleia
• Óleo vegetal
• Óleo vegetal combustível

Ligações externas

• A Era dos Biocombustíveis: Dossiê do jornal Público (em português)
• Cientistas dos EUA criam biocombustível de frutas (em português)
• National Geographic (em português) - Ver em combústiveis insólitos