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O BIODIESEL COMO ENERGIA ALTERNATIVA E O MERCADO DA GLICERINA COMO CO-PRODUTO
Santana, K. O.; Vilaça, S. M.
IFSP – Campus Matão
Faculdade Tecnologia em Biocombustíveis
O BIODIESEL COMO ENERGIA ALTERNATIVA E O MERCADO DA GLICERINA COMO CO-PRODUTO.
Resumo: A evolução social e tecnológica trazem consigo a necessidade de novos hábitos. O Brasil, sendo um país que investe muito em energia sustentável, tem se mostrado um berço na pesquisa sobre geração de novos combustíveis, respaldado na necessidade de diminuir as emissões e os efeitos negativos do lançamento de gases causadores do efeito estufa. Frente a isso, o biodiesel e seus co-produtos foram alvo de várias pesquisas na geração de energia alternativa, como o biogás. Algumas dessas pesquisas foram destacadas nesse artigo.
Palavras-chave: Biogás, biodiesel, glicerol, energia alternativa.
FONTES ENERGÉTICAS
Com a evolução e as novas tecnologias, o homem passou a consumir mais energia e ser mais dependente dela. Novas máquinas, novos hábitos, meios de transporte mais modernos, a evolução da política monetária e maior oferta das moedas são alguns fatores que podemos apontar como causa dessa maior dependência energética.
Figura 1 – Gráfico do consumo de energia durante os períodos históricos.
As matrizes energéticas também mudaram com o passar do tempo. Pelos dados do MME, o Brasil é um dos países que possui maior participação das energias renováveis em sua matriz energética, sendo até 2010, a maior parte dela advinda das hidrelétricas.
FIGURA 2 - Matriz Elétrica Brasileira. Dados do Ministério de Minas e Energia (2012).
Os dados do ministério ainda apontaram para o aumento do consumo final de energia em 2,6%, mais do que a oferta interna, alcançando 228,7 Mtep. A elevada participação de renováveis foi responsável pela emissão de 56 kgCO2/ MWh, número pequeno em relação aos setores elétricos americano e chinês que emitem, respectivamente, 8 e 12 vezes mais que o brasileiro (MME, 2011).
O maior resultado da grande dependência energética mundial tanto em petróleo quanto em gás foi o caos econômico mundial com os três choques do petróleo ao longo da história (LOBÃO, 2010). É importante ressaltar a existência de um cartel dos países exportadores (OPEP), dominando 78% das reservas mundiais.
Outro alerta que surgiu com as crises do petróleo, foi em relação à necessidade de aumentar os ganhos globais com eficiência energética e o grande desperdício de energia pelos países industrializados (GOLDEMBERG e LUCON, 2007).
Figura 3 – Poder calorífico de diferentes fontes de combustível. Fonte: Estação Ciência – USP.
O BIODIESEL
Em 13 de Janeiro de 2005, através do Programa Nacional de Uso e Produção de Biodiesel (PNPB), o biodiesel foi inserido na matriz energética pela lei nº 11.097. O uso do biodiesel foi estimulado por várias esferas governamentais após investigações científicas sobre as causas antropogênicas do aquecimento global e as cobranças mais rígidas quanto ao incentivo à criação de fontes de energia alternativa. Esse período de cobranças mais rígidas foi marcado pelo surgimento da Convenção Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança Climática, onde os países foram coercitivos a diminuírem as emissões de gases GEE.
No Brasil, o biodiesel é utilizado na forma de mistura com o diesel fóssil, na proporção de 5% (B5). Pelas definições do PNPB, o biodiesel é um combustível renovável e biodegradável advindo de óleos e gorduras, animais e vegetais, através do uso de catalisadores e um álcool de cadeia curta. O principal coproduto da reação é o glicerol, formado na reação numa proporção de aproximadamente 10% da massa total (BEATRIZ et al., 2011).
O MERCADO DO GLICEROL
Cerca de 10% do volume de biodiesel produzido é glicerol, coproduto da reação de transesterificação. O aumento da produção de biodiesel promove o aumento do volume de glicerina disponível no mercado. Por trazer resíduos e impurezas advindos do processo de produção, os métodos de purificação do glicerol tornam-se muitas vezes economicamente inviáveis. Por isso, alternativas para o uso do glicerol vem sendo fonte de estudos para os profissionais da gliceroquímica.
Franco (2012, p. 34) escreveu:
A glicerina seduz pela infinidade de aplicações, mas a discussão sobre o reaproveitamento desse coproduto do biodiesel precisa se estender além dos dividendos que sua comercialização pode gerar.
A revista BiodieselBr de jun./jul.2012 trouxe uma reportagem sobre o mercado da glicerina no Brasil. A primeira informação importante abordada pela autora Cátia Franco é que a ABIQUIM não dispõe de dados atuais sobre o produto, devido à falta de envio de informações das empresas, não contando dados sobre o mercado do glicerol no anuário do órgão. A partir daí o texto segue sem dados oficiais, apenas com informações dos profissionais do setor.
Luiz Oliveiro, engenheiro da Dedini, diz na entrevista que a glicerina com maior aceitação de mercado é a glicerina loira (pureza de 85%), glicerina essa gerada em bons processos de produção de biodiesel. São citadas na reportagem as grandes fontes de contaminação da glicerina: metanol e resíduo de catalisador, que tornam o glicerol, ou glicerina loira, inviável para a indústria farmacêutica. O mercado farmacêutico representa apenas 7% da destinação dessa glicerina, graças ao oneroso processo de purificação. A glicerina purificada é a que possui maior mercado e de maior valor agregado. De acordo com os dados da revista, uma tonelada de glicerina loira (85%) custa cerca de R$ 350,00, enquanto a glicerina grau farmacêutico (99,7%) custa cerca de R$ 1.800,00 a tonelada. Essa diferença grande de valor tornaria o mercado da glicerina purificada mais atraente, se não fossem os preços das plantas de destilação, podendo chegar a 12 milhões.
De acordo com a Embrapa, estudos veem sendo feitos para o aproveitamento do glicerol como fonte energética. Vários microrganismos já foram detectados como promissores na utilização do glicerol como fonte de carbono. Por isso, esse coproduto já pode ser utilizado em processos biotecnológicos para produção de energia. Produtos como etanol, ácido succcínico, ácido propanoico, ácido cítrico, pigmentos, biosurfactante e biopolímeros são alguns dos produtos que podem ser produzidos através do glicerol bruto consumido por microrganismos (EMBRAPA AGROENERGIA, 2011).
ROBRA (2006) verificou o aumento de 304% na produção de biogás utilizando glicerina (5% v/v) e restos orgânicos bovino em sistema semi-contínuo, ilustrado na Figura 3.
Figura 3 – Biodigestor em escala laboratorial (ROBRA, 2006).
Os combustíveis mais fluídos são mais eficientes em termos de consumo (Figura 2). O metano, obtido pela produção de biogás, além de ser uma rota alternativa para o uso do glicerol, gera um combustível mais energético que o diesel, por exemplo. De acordo com GUARIEIRO (2001), o metano fornece 8% mais energia do que o petróleo, devido a sua taxa de octanagem. Além disso, emite menos compostos tóxicos, GEE, material particulado e NOx, comparado aos outros combustíveis derivados do petróleo.
Em Linköping, uma cidade do sul da Suécia, utilizam-se resíduos provenientes de cantinas e restaurantes na produção de biogás. Um dos resultados com a implantação do projeto foi a redução das emissões de CO2 do transporte urbano em 9000 toneladas por ano, além de reduzir as emissões óxidos de enxofre e óxidos de nitrogênio.
Na capital da Noruega também existem projetos para utilização de biogás. Foram criadas estações onde os dejetos são utilizados para produzir biometano, o que diminui em 70% a emissão de óxidos de nitrogênio e reduziu em 98% a emissão de material particulado, um dos poluentes mais nocivos para a saúde.
Aliás, uma grande vantagem do biogás sobre o biodiesel são as menores emissões de gases da combustão (Tabela 1).
Tabela 1 - Emissões de biogás e biodiesel em comparação com a gasolina convencional, como massa por conteúdo energético.
Emissão
Biogás
Biodiesel
Nox
-32%
-32%
SOx
-86%
-5%
CO
-80%
13%
MP
-22%
-12%
Fonte: Cálculos baseados na IVL (2001).
O biogás é produzido pela digestão anaeróbica ou fermentação de matéria orgânica incluindo resíduo orgânico de animais, lodo de esgoto, resíduos sólidos urbanos, resíduos biodegradáveis ou qualquer outra matéria prima biodegradável (ZANETTE, 2009), sob condições anaeróbicas. Para ser usado como combustível para motores, o biogás deve ser atualizado para a qualidade do gás natural. E como já foi tratado anteriormente, o uso do glicerol bruto advindo da produção de biodiesel pode ser utilizado para aperfeiçoar esse processo, mostrando-se um co-substrato promissor.
Os gases causadores do efeito estufa emitidos pelo biogás dependem da matéria-prima utilizada. O uso do Biogás representa cerca de 30 g de CO2 equivalentes por quilômetro, 81% menos que a gasolina, por exemplo. O estrume é o mais eficiente, levando a emissões "negativas" de gases de efeito estufa, -150 g de CO2 equivalentes por quilômetro (Calculations based on IVL, 2001).
Conclusão
O Biodiesel é uma fonte de energia renovável promissora por se utilizar matéria prima renovável, porém é imprescindível o maior desenvolvimento de pesquisas na área de purificação da glicerina gerada como co produto no processo, o artigo mostra que é necessário haver uma redução de custo na construção das plantas de destilação da glicerina e novas pesquisas na área de gliceroquímica tendo em vista o desenvolvimento de novos produtos que venham a ser comercializados.
A produção de combustíveis utilizando o glicerol é uma alternativa promissora para o uso da mesma, tendo em vista a independência energética brasileira e o aumento do consumo de energia mundial.
REFERÊNCIAS
BEATRIZ, A.; ARAUJO, Y. J. K. e LIMA, D. P. Glicerol: um breve histórico e aplicação em sínteses estereosseletivas. Quím. Nova [online]. 2011, vol.34, n.2, pp. 306-319. ISSN 0100-4042.
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OLÉRIO, L. J. Loira fatal: depoimento [2012]. BiodieselBr. Enttrevista concedida a Cátia Franco. São Paulo.
OLIVEIRA, A. Energia e Sociedade. Ciência Hoje, vol. 5, n. 29,p. 30 -38, mar/1987.
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IANA, M., et al. Anaerobic biodegradability, methane production potential andtoxicity of the glycerol generated. [online]. In Oficina e Seminário Latino Americano de Digestão Anaeróbia (DAAL), 10, Ouro Preto, 2011. Ouro Preto : Universidade Federal de Minas Gerais / Universidade Federal de Ouro Preto, 2011. [acesso 2011-11-28]. Disponível em : http://www.desa.ufmg.br/daal2011/busca.
LOBÃO, E. A crise do petróleo e os biocombustíveis. Ministério de Minas e Energia, 2010. Disponível em: www.mme.gov.br/mme/galerias/arquivos/Artigos/A_crise_do_petrxleo_e_os_biocombustxveis.pdf. Acessado em: 18/05/2013.
GOLDEMBERG, J., LUCON, O. Energia, Meio Ambiente e Desenvolvimento. Editora da Universidade de São Paulo. São Paulo, 2007.
ROBRA, S., SANTOS, J. V. S., OLIVEIRA, A. M., CRUZ, R. S., "Usos Alternativos Para a Glicerina Proveniente da Produção de Biodiesel: Parte 2 - Geração de Biogás", Anais do I Congresso da Rede Brasileira de Tecnologia de Biodiesel, V. II, p. 58-62, Brasília, DF, 2006.
ZANETTE, A. L. Potencial de Aproveitamento Energético do Biogás no Brasil – Rio de Janeiro: UFRJ/COPPE, 2009.
