Biodiesel

Biodiesel (ésteres mono alquila) é um combustível diesel de queima limpa derivado de fontes naturais e renováveis como os vegetais. É obtido principalmente de girassol, amendoim, mamona, sementes de algodão e de colza. É uma alternativa renovável, que resolve dois problemas ambientais ao mesmo tempo: aproveita um resíduo, aliviando os aterros sanitários, e reduz a poluição atmosférica. É uma alternativa para os combustíveis tradicionais, como o gasóleo, que não são renováveis.

O biodiesel reduz 78% das emissões poluentes como o dióxido de carbono que é o gás responsável pelo efeito de estufa que está alterando o clima à escala mundial, e 98% de enxofre na atmosfera.

Trata-se de uma fonte renovável que, além de trazer benefícios ambientais, também possibilita a geração de empregos, tanto na fase de coleta como de processamento. Promove o desenvolvimento da agricultura nas zonas rurais mais desfavorecidas, criando emprego e evitando a desertificação, isto porque reduz a dependência energética do nosso país e a saída de divisas pela poupança feita na importação do petróleo bruto.

Os óleos vegetais podem reagir quimicamente com um álcool, para produzir ésteres. Esses ésteres quando usados como combustíveis levam o nome de biodiesel. Atualmente, o biodiesel é produzido por um processo chamado transesterificação. O óleo vegetal é filtrado, e então processado com materiais alcalinos para remover gorduras ácidas. É então misturado com álcool e um catalizador. As reações formam então ésteres e glicerol, que é separado.
O biodiesel pode utilizar-se em motores diesel, em mistura com o gasóleo (geralmente, na proporção de 5 a 30%) ou puro. Também pode ser utilizado como geração de energia elétrica. Exige, por vezes, pequenas transformações do motor de acordo com a percentagem de mistura e o fabricante/modelo do motor.

Apesar de ser um combustível renovável, a sua capacidade de produção é limitada pois depende das áreas agrícolas disponíveis (que terão, também, de ser usadas para fins alimentares) e portanto só poderá substituir, parcialmente, o gasóleo. O preço do biodiesel é ainda elevado, mas as novas tecnologias permitirão reduzir os custos da sua produção.

O biodiesel ainda esbarra em vários obstáculos, como a falta de regulamentação e os preços atuais do diesel derivado do petróleo. Estima-se que no começo do próximo século, teremos condições de gerar biodiesel correspondente a 8% de todo o diesel consumido.

Os motores a óleo vegetal possibilitam uma redução de 11% a 53% na emissão de monóxido de carbono, e os gases da combustão do óleo vegetal não emitem dióxido de enxofre, um dos causadores da chamada chuva ácida. O Brasil também tem a preocupação em reduzir poluentes. Desde 1997 fazemos óleo diesel com menos partículas de enxofre.

Atualmente já existem veículos que utilizam o biodiesel - quatro viaturas ligeiras e duas pesadas da Câmara Municipal de Lisboa, Portugal (mistura de 30%) e 18 autocarros da Carris (17 com mistura de 5% e 1 com 30%), ao longo de 6 meses e durante a Expo'98.

Vantagens do biodiesel:

• o biodiesel é mais seguro do que o diesel de petróleo;
• o ponto de combustão do biodiesel na sua forma pura é de mais de 300 F contra 125 F do diesel comum;
• equipamentos a biodiesel são, portanto, mais seguros;
• a exaustão do biodiesel é menos ofensiva;
• o uso do biodiesel resulta numa notável redução dos odores, o que é um benefício real em espaços confinados;
• tem odor semelhante ao cheiro de batatas fritas;
• não foram noticiados casos de irritação nos olhos;
• como o biodiesel é oxigenado, ele apresenta uma combustão mais completa;
• biodiesel não requer armazenamento especial;
• o biodiesel na sua forma natural pode ser armazenado em qualquer lugar onde o petroléo é armazenado, e pelo fato de ter maior ponto de fusão é ainda mais seguro o transporte deste;
• biodiesel funciona em motores convencionais;
• o biodiesel requer mínimas modificações para operar em motores já existentes;
• é renovável, contribuindo para a redução do dióxido de carbono;
• o biodiesel pode ser usado sozinho ou misturado em qualquer quantidade com diesel de petróleo;
• aumenta a vida útil dos motores por ser mais lubrificante;
• o biodiesel é biodegradável e não tóxico.

Mamona e Biodiesel

A mamona (Ricinus communis - Euphorbiaceae) é uma planta existente nas regiões secas do Brasil. Está sendo utilizada como combustível renovável, ecologicamente correto, ajudando o sertanejo a ter uma fonte de renda e ter sobrevivência em épocas de estiagem.

O biodiesel extraído da mamona pode ser usado em qualquer motor, como os de tratores ou os de caminhões, sem nenhuma adaptação.

O biodiesel pode ser produzido a partir de todo óleo vegetal e até animal, como óleo de peixe. No caso do combustível feito a partir de óleo de mamona, que tem uma viscosidade maior, ele precisa ser misturado na proporção de 20% de biodiesel para 80% de diesel comum para ser usado. Na sua combustão, não há emissão das substâncias mais poluentes (que contêm enxofre), encontradas nos combustíveis fósseis. O biodiesel pode inclusive ser usado em geradores de energia, neste momento de escassez, ajudando a reduzir a importação de petróleo.

Depois de extraído o óleo, a sobra (chamada de torta ou farelo) ainda pode ser usada como ração animal. No caso da mamona, é preciso desintoxicar o farelo antes de transformá-lo em ração. É possível também transformar a madeira do caule em adubo. A mamona produz de 15 a 20 toneladas de madeira por hectare.

A intenção é produzir de 2000 a 3000 litros por dia de combustível dentro de 90 dias, mas ainda são necessários R$ 500 mil para concluir a instalação. O coordenador do projeto é o professor aposentado da Universidade Federal do Ceará - Expedito Parente.

 Fonte: ambientebrasil.com.br

Etanol

O bioetanol é um combustível obtido a partir de resíduos agroindustriais e representa a segunda geração de biocombustíveis. O grande diferencial é que, enquanto a primeira geração requer a utilização de produtos agrícolas como matéria-prima (biodiesel e etanol), a segunda utiliza resíduos agrícolas e agroindustriais como insumo na produção de biocombustíveis.

Está em operação no Centro de Pesquisas da Petrobras (Cenpes) a primeira unidade-piloto para testes de produção de bioetanol pela ação enzimática, única no Brasil a utilizar esta tecnologia. A unidade experimental foi desenvolvida pelo Cenpes em parceria com a empresa brasileira Albrecth, e faz parte da etapa de testes piloto da produção do novo combustível.

Qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado na planta experimental, mas o sistema está ajustado ao bagaço de cana-de-açúcar, por ser o resíduo agroindustrial mais expressivo no país. Outra matéria-prima que será utilizada nos testes é a torta de mamona, resíduo amiláceo do processo de produção do biodiesel a partir de mamona.

A utilização de resíduos como o bagaço de cana-de-açúcar pode aumentar substancialmente a produção de etanol sem aumentar a área plantada, elevando a produtividade do processo já existente pelo aproveitamento de seus resíduos. Desta forma, a produção de biocombustíveis, em futuro próximo, também poderá ser complementar à produção de alimentos.

Como resultado desta pesquisa, a Petrobras já fez o depósito de dois pedidos de patentes, no Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI). A partir dos parâmetros resultantes dos testes da unidade experimental atual, será desenvolvida uma planta com escala semi-industrial, com início de operação prevista para 2010.

Tecnologia para produção do bioetanol

O processo de fabricação do bioetanol a partir de resíduos vegetais é dividido em quatro etapas. Na primeira etapa, há o pré-tratamento do bagaço de cana, e neste trabalho foi adotado o processo de hidrólise ácida branda, onde no reator o resíduo é submetido a quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaço de cana e a recuperação de açúcares mais fáceis de hidrolisar.

Em seguida, vem a etapa de deslignificação. É retirada a lignina, complexo que dá resistência a fibra e protege a celulose da ação de microorganismos porém, apresenta grande inibição ao processo fermentativo.

Na terceira fase, o líquido proveniente do pré-tratamento ácido, rico em açúcares, é fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utilizado nesta fermentação.

O sólido proveniente da etapa de deslignificação rico em celulose, também é tratado: ele passa por um processo de sacarificação (transformação em açúcares) por meio de enzimas e é fermentado pela levedura Sacharomyces cerevisiae, o mesmo fungo utilizado na fabricação de pães. A Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de fabricação, testando enzimas disponíveis no mercado e pesquisando novos preparados enzimáticos.

Na etapa final, ambos os líquidos provenientes das diferentes fermentações são destilados. O produto desta destilação é o bioetanol, que possui as mesmas características do etanol fabricado a partir da cana em processo industrial.

Fonte: Petrobrás

Hidrogênio

A partir da visão de uma economia do hidrogênio, na qual a eficiência e a viabilidade econômica de sua aplicação são quesitos fundamentais para a inserção no mercado desse novo energético, o desenvolvimento de células a combustível de alto desempenho a custos acessíveis é fator crítico de sucesso.

Estão em andamento vários projetos de pesquisa com o objetivo de conhecer as diversas tecnologias existentes de células a combustível e suas aplicações, um dos quais visa à operação de uma célula a combustível com tecnologia do tipo ácido fosfórico, alimentada a gás natural, que opera desde junho de 2002, alimentando o CPD do Centro de Pesquisas da Petrobras. Outros projetos, em conjunto com universidades, objetivam o desenvolvimento de membranas para células do tipo PEM (membranas permeáveis), bem como de sistemas de células do tipo SOFC (óxido sólido).

Ônibus a hidrogênio - Uma das vantagens do ônibus a hidrogênio é que ele não produz compostos tóxicos ao se locomover. O único subproduto gerado pelo combustível que ele usa é a água.

A corrida em busca desse combustível dos sonhos já começou: no mundo inteiro, as maiores companhias de energia investem pesado em estudos para tornar viável o uso dessa tecnologia - e a Petrobras não poderia ficar para trás.

Está em desenvolvimento o ônibus movido a hidrogênio. O projeto envolve cientistas do Centro de Pesquisas (Cenpes), do Centro de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (Coppe/UFRJ), do Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento (Lactec), além de equipes de empresas nacionais, como Eletra e Caio. Parte dos recursos foram garantidos pela Financiadora de Estudos e Projetos (Finep).

O protótipo é inspirado no conceito dos trólebus - ônibus elétricos nos quais a energia é gerada no próprio veículo. A eletricidade, no caso, será fornecida por uma célula a combustível de hidrogênio. O princípio é simples: em contato com um catalisador, os átomos de hidrogênio são separados de seus elétrons. O movimento dessas partículas gera uma corrente elétrica transmitida para o motor elétrico, que traciona os eixos das rodas. No fim do processo, o hidrogênio combina-se com o oxigênio e forma as moléculas de água que serão expelidas pelo escapamento.