A Eco-eficiência Da Mamona Na Produção De Energia

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Componentes:  Caique  Diego  Lorena  Pamela  Paulo Cordeiro  Paulo Veloso  Ronaldo A Mamona  O que é?  Fruto da Mamoneira  Tóxica  Devido a proteína Ricina, de difícil digestão  Mortal em pequenas doses  Criança [+3 sementes];  Adulto [+8 sementes];  Histórico  A mamoneira é xerófila e heliófila, provavelmente originária da Ásia.  Era conhecida à época dos antigos egípcios que a apreciavam como planta milagrosa, sendo igualmente utilizada na Índia desde os tempos imemoriais para os mais diversos fins.  No Brasil, sua introdução se deu durante a colonização portuguesa, por ocasião da vinda dos escravos africanos.  Utilizavam seu óleo para iluminação e lubrificação dos eixos das carroças e das engrenagens dos maçais (engenhos de cana). A Mamona  Possibilidades de Utilização  O óleo de mamona é uma fonte quase pura do ácido graxo ricinoléico (90%).  A cadeia carbônica do ácido graxo ricinoléico proporciona sítios em que são realizadas reações químicas, com obtenção de gama variada de derivados pela modificação da estrutura da cadeia carbônica. Aplicação Industrial de Derivados de óleo de mamona Sítio de Reação Química Derivado Aplicações Ligação Éster Metilricinoleato Nylon-11 (Fios, Tubos, Indústria Automobilística, Aeronáutica.) Óleo Hidrogenado Dupla Ligação Óleo Oxidado Óleo Desidratado Óleo Sulfonado Ácido Sebácico Óleo Etoxilado Grupo Hidroxila Poliuretanos Transesterificação Ceras, lubrificantes, Cosméticos, Plásticos Plasticizante, Protetores, Tintas, Adesivos Sicativo Indústria Têxtil Lubrificantes, Nylon 6-10 Cosméticos, Detergentes, Lubrificantes de Superfície, Óleo de Corte, Fluído Hidráulico, Ind. Têxtil Telecomunicações, Matériais Elétricos, Produtos Biomédicos, Filtros Industriais Biodiesel A Mamona  Características do óleo  Lubrificação de motores de alta rotação  Usado como purgativo, na fabricação de tinta, verniz e plástico  O subproduto da extração do óleo, a torta, é usada como adubo.  Apesar da alta toxicidade das sementes de mamona, o óleo de rícino não é tóxico, visto que a ricina, proteína tóxica das sementes, não é solúvel em lipídios, ficando todo o componente tóxico restrito á torta. A Mamona  Toxidade  Acreditava-se que a toxicidade desta proteína resultava de sua habilidade de aglutinar, in vitro, células vermelhas do sangue.  Pesquisas da ação da ricina em células animais descreveram o mecanismo da ação catalítica da ricina na unidade 60S dos ribossomos das células eucarióticas.  Estas proteínas, juntamente com a ricina, formam um grupo e são coletivamente conhecidas como “proteínas inativadoras de ribossomos” (RIPs). Estas enzimas inativam especificamente e irreversivelmente ribossomos eucarióticos, impedindo a síntese protéica.   Apenas a cadeia A da ricina entra no citosol, enquanto a cadeia B permanece ligada à superfície celular. As células da parede gastrintestinal são as mais atingidas, sendo que uma única molécula da toxina é suficiente para causar a morte destas células. As sementes possuem, também, um alcalóide brandamente tóxico, a ricinina. Sitomas   Perda do apetite, náuseas, vômitos e diarréia. Não existem antídotos para a intoxicação com ricina. O tratamento é sintomático, devendo sempre ser iniciado com lavagem gástrica e com a administração de carvão ativado ou de outros adsorventes. A Mamona  Principal produto derivado  Óleo de mamona(óleo rícino)   Utilizado na medicina (ex: Purgativo) Aplicações atuais e tecnológicas  Base para o biodiesel  Características  Precisa de pouca água  Necessita de solos férteis, profundos e de livre compactação  Baixo ou Médio nível tecnológico  Nenhum ou Pouco uso de adubo  Regiões  Nordeste > Bahia > Município de Irecê  Minas Gerais A Mamona  Resíduo  Casca  Recemos secos  Sementes quebradas  Desvantagens  Não serve como adubo devido a alta taxa de Carbono e Nitrogênio, que induz a carência de Nitrogênio e ao baixo teor de insumos minerais considerando os fertilizantes tradicionais. Biodiesel – Como surgiu? O biodiesel iniciou sua história em 1895 graças a dois visionários, Rudolf Diesel e Henry Ford, que descobriram nos óleos vegetais um novo combustível e um novo caminho para o desenvolvimento industrial. A pesquisa deles envolveu diversos tipos de combustível, inclusive o álcool produzido através de biomassa. Porém, com o rápido avanço da indústria do petróleo, suas pesquisas foram paradas, mas deixaram as portas abertas para as gerações seguintes. Hoje, há diversas alternativas de matéria-prima para o fornecimento de óleo vegetal no Brasil, dentre elas o Babaçu e o Dendê, matéria de nosso estudo. Cultivo da mamoneira A mamoneira é planta de clima tropical e subtropical, precisando de chuvas regulares em seu plantio e no período de maturação de seus frutos. Ela não possui resistência a nebulosidade, a geadas, e ventos fortes freqüentes.  O plantio da mamoneira deve se dar em solos profundos, podendo sua textura ser variável, com boa drenagem, e que possua uma fertilidade média.  Seu plantio pode se dar manualmente ou mecanizado. O cultivo, por sua vez, tanto pode ser a mamona solteira (de forma isolada) como a em consórcio (acompanhada de outro plantio).  Industrialização da Semente  Extração do óleo  Torta da mamona principal subproduto da cadeia produtiva da mamona, produzida a partir da extração do óleo das sementes desta oleaginosa.  Seu uso predominante é como adubo orgânico, já que se trata de uma rica fonte de nitrogênio.   Transesterificação modificar a estrutura molecular do óleo vegetal, tornando-a praticamente idêntica à do óleo diesel e por conseqüência com propriedades físico-químicas iguais.  Metanol - toxidade elevada, malefícios a saúde humana, podendo causar cegueira e câncer.  Aproveitamento Integral da Biomassa do Fruto Na Torta existem dificuldades tecnológicas para a remoção da periculosidade na forma de toxidade.  A casca não se tem registro na literatura de iniciativa para formatação de uma ultilização.  Características em comum:  Farta presença de massa celulósica (carbono e lignina).  Potencial Poder Calorífico e Energético  Aproveitamento Integral da Biomassa do Fruto  Diferença caracteristica é a quantidade de N2 conforme tabela abaixo. Fonte: Lima e outros 2005 Aproveitamento Integral da Biomassa do Fruto  O que pode ser feito para um maior aproveitamento dessa Biomassa?  Formação de amônia;  Combustível sólido;  Denitrificação da torta de mamona  A denitrificação é o processo de redução biológica do N mineral até N2 Aproveitamento Integral da Biomassa do Fruto  Produção de compostos – fase sólida – uso como combustível.  Extração do nitrogênio orgânico na forma de amônia líquida. Aproveitamento Integral da Biomassa do Fruto  Etapas para remoção de amônia Unidades complementares (reserva ou armazenamento, conservação de temperatura, secagem, desidratação) Aplicação no panorama atual  Nordeste – mamona (inseção do PIS e COFINS).  Norte – Dendê   Ciclo longo (tendo que ser associado com outra oleaginosa de ciclo curto, que tenha compatibilidade de cultivo). Preço elevado.  Perspectiva de mercado    A soja tende ser a principal cultura para atender a demanda. Norte e Nordeste – O dendê será utilizado como matériaprima que complementará a soja nessas regiões. Nordeste – A soja poderá ser complementada com a mamona. Aplicação no panorama atual Aplicação no panorama atual  Babaçu   Não pode ser considerado uma oleaginosa, pois possui apenas 4% de óleo. 17 milhões de hectares onde predominam a palmeira do babaçu, a possibilidade de aproveitamento integral do coco, tornando-a possível. Eficiência Energética  Eficiência Técnica x Eficiência Econômica  Minimização de perdas  Não geração de Resíduos  Fontes de energia não agressivas ao meio ambiente  Utilização completa dos produtos  Máxima agregação de valores  Briquete  Combustível sólido  Alto teor calorífico  Processo de Produção  Adensamento de resíduos vegetais  Compactação  Plastificarão por elevação de temperatura  Alternativa para geração de energia na industria  Capacidade calorífica maior que a dos resíduos originais Compatibilização Ambiental Compatibilização Ambiental  Adequar atividades de cultivo à necessidade de preservação ambiental;  Adequar políticas de gestão ambiental à necessidade de crescimento econômico;  Encontrar o ponto de equilíbrio entre essas duas demandas; Compatibilização Ambiental  Compatibilização no caso do Biodiesel  Impactos Positivos     O cultivo da mamona é realizado em regiões do semi árido, anteriormente sem cobertura vegetal – proteção do solo. O carbono emitido na queima do biodiesel é recuperado pelo processo de fotossíntese no cultivo da mamona – ciclo fechado. Extrações em todos os ingredientes da biomassa – não gera resíduos, melhor aproveitamento da energia com produção além do biodiesel do combustível sólido. Fonte renovável de energia Compatibilização Ambiental  Impactos negativos   Embalagens de produtos químicos utilizados na agricultura. Água de lavagem contaminada em processos.   Estudo do aproveitamento como diluente de torta para a denitrificação. Monocultura extensiva ao invés de proteger o solo pode levar à compactação do mesmo. Compatibilização Ambiental  A maioria dos estudos com biodiesel aponta, cada vez mais, para a predominância dos impactos positivos sobre os negativos o que não altera a imperatividade de continuar procurando eliminar os impactos negativos e a necessidade de observar o respeito ao manejo responsável. Referências ALVES, Joselito Oliveira. Eco-eficiência na produção de energia com biomassa da mamona: Além do biodiesel. 2007. Dissertação (Mestrado em Regulação da Indústria de Energia) – Universidade Salvador – UNIFACS. Salvador, 2007. BENEFICIAMENTO E COMÉRCIO DE OLÉO DA MAMONA. Minas Gerais: SEBRAE, Ponto de partida para início de negócio, 2008. Disponível em: . Acesso em 30 nov. 2008. BIODIESEL. Disponível em: . Acesso em 28 nov. 2008. . Acesso em 28 nov. 2008. < http://www.biodieselbr.com/pdf/mamona/117.pdf>. Acesso em 28 nov. 2008. . Acesso em 28 nov. 2008 CARDENO DE ALTOS ESTUDOS – Biodiesel e inclusão social. Disponível em: . Acesso em 29 nov. 2008. Referências EMBRAPA. Disponível em: . Acesso em 28 nov. 2008. . Acesso em 28 nov. 2008. . Acesso em 30 nov. 2008 . Acesso em 29 nov. 2008. REVISTA BIODIESELBR. Disponível em: . Acesso em 25 nov. 2008. REVISTA CAATINGA. Disponível em: . Acesso em 29 nov. 2008.