Descomplicando

O que são biocombustíveis

Os biocombustíveis podem substituir parcial ou integralmente os combustíveis derivados de petróleo e gás natural em motores a combustão ou em outro tipo de geração de energia.

Os biocombustíveis são combustíveis de origem orgânica biológica não-fóssil, obtidos a partir de biomassa vegetal ou animal, ou seja, de toda matéria-prima não mineral. Pode-se chamar de biomassa qualquer material de composição orgânica (de origem animal ou vegetal) usada para produção de energia.

Vantagens

Uma das principais vantagens do uso do biocombustível é a redução significativa da emissão de gases poluentes e do efeito estufa na atmosfera, por serem produzidos a partir de matéria orgânica vegetal ou animal. A queima correta da biomassa, por exemplo, é pouco poluente, além disso, o cultivo das plantas, sobretudo as destinadas à produção de biocombustíveis, ajuda a sequestrar o gás carbônico (CO2) emitido na queima e em seu processamento, gerando um ciclo neutro do carbono.

Outra vantagem é o fato de os biocombustíveis serem uma fonte de energia renovável.

Outro ponto favorável à adoção dos biocombustíveis recai em questões estratégica e geopolítica, na medida em que permite os importadores diminuírem a dependência dos países produtores de petróleo.

E, por fim, há a questão social, onde a criação de novas cadeias produtivas viabiliza o desenvolvimento sustentável e para a geração de empregos.

Desvantagens

Em alguns casos, a desvantagem da produção da matéria-prima para geração de biocombustíveis é a exigência de condições climáticas favoráveis, além de uma grande disponibilidade de terras para que haja o cultivo das matérias primas necessárias. Além disso, a agricultura intensiva exige uma grande quantidade de água e os incentivos para a produção de biocombustíveis variam de acordo com a demanda de outros derivados. No caso da cana-de-açúcar, por exemplo, a produção de etanol é sujeita ao preço do açúcar no mercado interno e externo, de modo que muitas vezes são necessárias políticas governamentais para incentivar a produção de combustíveis renováveis.

Brasil

De acordo com a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), os dois principais biocombustíveis líquidos usados no Brasil são o etanol, obtido a partir de cana-de-açúcar, e o biodiesel, que é produzido a partir de óleos vegetais ou de gorduras animais e adicionado ao diesel de petróleo em proporções variáveis.

Em 2020, a produção brasileira de etanol foi de 32,6 bilhões de litros, divididos em 22,6 bilhões de hidratado e 10,0 bilhões de anidro. A adição do etanol anidro na gasolina comum é uma obrigação legal dos distribuidores de combustíveis no Brasil. A Lei nº 8.723/1993, estipulou a mistura de álcool anidro na gasolina.

Ao longo dos anos, novos decretos alteraram a porcentagem da mistura. Desde março de 2015, o percentual obrigatório de etanol anidro combustível na gasolina comum é de 27% e o percentual na gasolina premium é de 25%.

Tipos

Segundo a diretiva n.° 2003/30/CE do Parlamento Europeu e do Conselho da União Europeia e do Decreto-Lei n.º 62/2006, de 21 de março, são considerados biocombustíveis: o etanol (bioetanol), o biodiesel, o biogás, o biometanol, o bioéter dimetílico, o Bio-ETBE (bio éter etil-ter-butílico), o Bio MTBE (bio éter metil-ter-butílico), biocombustíveis sintéticos, biohidrogênio e Óleo vegetal puro produzido a partir de plantas oleaginosas.

Mundo

A energia dominante no mundo ainda são os combustíveis fósseis, mas os biocombustíveis surgiram como uma alternativa viável para a transformação da matriz de energia global, ao oferecerem aspectos eficientes para substituição do petróleo e seus derivados.

Os Estados Unidos e o Brasil detém a liderança na produção de biocombustíveis no cenário mundial, ocupando, respectivamente, a primeira e a segunda posição. Os dois países juntos representaram 84% da produção e comercialização de biocombustíveis em 2020, segundo o Renewables 2021- Global Status Report.

Alguns dos principais tipos de biocombustíveis

Etanol

O etanol, também chamado de álcool etilico (C2H5OH), é uma substância pura, constituída por uma molécula formada por dois átomos de carbono, cinco de hidrogênio e um grupo hidroxila. Sua produção se dá especialmente via fermentação de açúcares. É um biocombustível utilizado em motores de combustão interna com ignição por centelha (Ciclo Otto) em substituição especialmente à gasolina e em contraponto a outros combustíveis fósseis.

Tipos

Existem dois tipos de etanol:

Anidro

Hidratado

Os dois tipos de etanol seguem o mesmo processo de fabricação até serem fermentados. Da fermentação, surge o etanol hidratado, com uma taxa de aproximadamente 95% de etanol. Para a obtenção do etanol anidro, o etanol passa pelo processo de desidratação, que ocorre com a destilação fracionada, em que se evapora a água após separá-la do álcool. A principal diferença entre os dois tipos de etanol se deve apenas à concentração de água em sua composição: o anidro tem o teor de água equivalente a 0,5%, enquanto o hidratado apresenta teor de 5%.

O etanol anidro é misturado à gasolina para baratear o combustível, aumentar sua octanagem e reduzir a emissão de poluentes. Já o etanol hidratado é utilizado como combustível somente no Brasil, desde o fim da década de 70.

Vantagens

Uma das principais vantagens do etanol combustível em relação à gasolina e outros produtos, como o diesel, é seu baixo custo de produção;

O etanol é um combustível limpo, por ser de origem renovável, e, portanto, a emissão de gases poluentes na atmosfera é menor, tanto em sua produção, quanto durante seu uso;

A plantação da matéria-prima do etanol, como a cana-de-açúcar, ajuda na preservação da atmosfera, devido à fotossíntese. No processo, as plantas absorvem o dióxido de carbono (CO2) e liberam oxigênio (02);

Desvantagens

Há grande gasto de energia para a produção;

A matéria-prima é limitada. Para garantir a preservação do meio ambiente, são várias as leis que limitam as áreas para a agricultura. Consequentemente, há normas que limitam a área para cultivo do milho, cana-de-açúcar e outras fontes de biocombustível. Inclusive porque, muitos dos produtos de origem vegetal também são utilizados para alimentação;

O biocombustível não é eficiente no frio. Em temperaturas abaixo de 13ºC, o etanol perde a sua capacidade de combustão.

Brasil

O Brasil é pioneiro na utilização em larga escala de etanol combustível desde o fim da década de 1970 com a implementação do Programa Nacional de Álcool (Proálcool). No país, a principal fonte de produção é a cana-de-açúcar. No entanto, este biocombustível também pode ser obtido a partir da soja, milho, mamona, canola, babaçu entre outros. A produção de etanol a partir da cana-de-açúcar ocorre através da moagem da cana, seguida pela produção e fermentação do melaço. No melaço são acrescentados fermentos biológicos capazes de transformar a matéria orgânica em mosto fermentado que será posteriormente destilado e transformado em etanol.

O Brasil é o segundo maior produtor de etanol do mundo, atrás apenas dos americanos, com 31% da produção de 2020. Responsável por 19% da matriz energética e por cerca de 40% da energia renovável ofertada no Brasil, a indústria sucroalcooleira apresenta um enorme potencial para substituir, com o etanol, parte da importação futura de combustíveis fósseis, além da possibilidade de suprir o Sistema Elétrico Nacional com bioeletricidade.

Mundo

No mundo, o interesse e a procura pelo etanol são crescentes dada a tendência mundial por fontes renováveis de combustíveis, como meio de reduzir as emissões de carbono e diminuir os impactos da emissão de gases do efeito estufa. Países como Estados Unidos, Índia e China atuam para aumentar a quantidade de etanol na gasolina.

Os Estados Unidos são os maiores produtores mundiais de etanol, representando 52% do total produzido em 2020, de acordo com os dados do BP Statistical Review of World Energy 2021. A principal matéria-prima para a produção norte-americana é o milho. Nos Estados Unidos, a mistura de etanol na gasolina é de 10%, mesmo percentual que a China pretende chegar também nos próximos dois anos. Já o Brasil é exemplo de que é possível ter uma gasolina mais limpa e eficiente, o país possui o maior percentual de mistura registrado no mundo, com 27% de etanol adicionados à gasolina desde o ano de 2015. Esta mistura não afetou o desempenho nem mesmo dos carros importados.

Produção Mundial de Etanol por Países - 2020

Biodiesel

O biodiesel é um combustível renovável obtido a partir de um processo químico denominado transesterificação. Por esse processo, os triglicerideos presentes nos óleos e gordura animal reagem com um álcool primário, metanol ou etanol, gerando dois produtos: o éster e a glicerina. O primeiro somente pode ser comercializado como biodiesel, após passar por processos de purificação para adequação à especificação da qualidade, sendo destinado principalmente à aplicação em motores de ignição por compressão (ciclo Diesel). O biodiesel pode ser produzido a partir de várias matérias-primas diferentes: óleos vegetais, gorduras animais ou produtos residuais, como o óleo de fritura já usado. Além de contribuir para a redução de gases poluentes, o biodiesel é seguro, não é tóxico e é mais lubrificante.

Vantagens

Grande diversidade de matérias primas para produção;

Biodegradável e de origem renovável;

Contribui na redução de gases causadores do efeito estufa, pois pode substituir combustíveis de origem fóssil.

Desvantagens

Em baixas temperaturas pode ocorrer a cristalização do combustível, impedindo um bom funcionamento do motor;

Brasil

O Brasil é o segundo maior produtor e consumidor mundial de biodiesel (dados de 2020). Os biocombustiveis podem substituir parcial ou integralmente os combustíveis fósseis. Além de serem renováveis, por serem praticamente livres de enxofre e outros gases poluidores, eles colaboram para a redução da poluição atmosférica e são considerados uma solução sustentável.

O biodiesel passou a ser adotado no Brasil a partir de 2004, com o objetivo de reduzir a dependência nacional do diesel. A soja e a mamona são as principais fontes de produção de biodiesel. No entanto, outras fontes de óleos vegetais podem ser utilizadas como o milho, a palma, o girassol, a beterraba, o amendoim, além de outros resíduos orgánicos, como os restos de gorduras de animais. Encontra-se em vigor a Resolução ANP n° 45/2014, que define o biocombustível como sendo composto por uma mistura de ésteres de ácidos graxos.

No Brasil, a maior parte do biodiesel produzido é de origem vegetal, com notável predominância da soja, que em 2020 representou 71% da produção, seguida por 11% de outros materiais graxos e pelo sebo bovino (9%).

Mundo

O maior produtor de biodiesel no mundo é a Indonésia, com 8,0 bilhões de litros, produzidos a partir de óleo de palma, em 2020. O consumo desse biocombustivel no país é impulsionado pelo mandato de mistura 820 e apoiado por fundos do imposto sobre exportações de óleo de palma bruto - CPO. A segunda e terceira posição no ranking global de produtores de biodiesel pertencem ao Brasil e aos Estados Unidos, segundo o Renewables 2021 Global Status Report (REN21). Segundo o relatório da BP Statistical Review, o aumento da demanda por energias renováveis e não poluentes fez com que o consumo de biodiesel subisse cerca de 13,4% entre 2009 e 2019 e, devido à pandemia de Covid-19, o consumo em 2020 teve uma alta de apenas 0,5% se comparado a 2019.

PARTICIPAÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL EM 2020

Fonte: ANP

Biogás

O biogás é um combustivel gasoso produzido a partir da extração de metano e outros gases emitidos na decomposição de lixo e restos orgânicos de animais (Figura 1). A produção do biogás ocorre através de um processo em que a mistura de gases é purificada até ter a qualidade do gás natural. Ela é altamente benéfica ao meio ambiente, pois é capaz de ajudar a conter a emissão de gases tóxicos provenientes da decomposição da matéria orgânica, como o metano, ao transformá-los em energia.

CADEIA DE PRODUÇÃO DE BIOGÁS AGROPECUÁRIO

Fonte: Elaboração CBIE

Vantagens

Uma das vantagens do biogás é a utilização dos dejetos consequentes da agropecuária e do lixo produzido pelas pessoas nas cidades, reduzindo a emissão de gases tóxicos e a poluição do meio-ambiente.

Pode ser utilizado tanto para produção energética, como para o abastecimento de automóveis, substituindo combustiveis fósseis em ambas as áreas.

Desvantagens

Alto custo de produção, muitas vezes tornando economicamente inviável a sua utilização.

A quantidade de energia gerada pelo blogás não é constante, variando ao longo do período de produção.

Brasil

Atualmente, o biogás não é muito utilizado no Brasil devido ao seu alto custo de produção. No país, seu uso costuma ocorrer em fazendas e sítios para abastecer veículos e equipamentos rurais.

O potencial nacional de produção de biogás bruto é de 82,58 bilhões de m³ ao ano, segundo a ABiogás, considerando os setores sucroenergético, saneamento, proteína animal e produção agrícola. Atualmente, a produção de biogás é 1,83 bilhão de m³ ao ano, constata-se que apenas 2% do potencial é aproveitado. Em 2020, o setor de biogás brasileiro apresentou crescimento de 27%, escapando da crise que continua afetando diversos setores da economia por conta da pandemia do Covid-19.

Atualmente, o Brasil possui 675 plantas de biogás, sendo 518 relacionadas a agropecuária, 87 para a indústria e 70 usinas oriundas de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU).

Mundo

O biogás tem uma grande potencialidade de geração energética, alcançando, em 2018, 1,3 bilhão de toneladas equivalentes de petróleo, segundo a International Energy Agencle (IEA). Entretanto, apenas uma pequena fração desse potencial é utilizado, somando apenas 35 milhões de toneladas equivalentes ao petróleo. Segundo a IEA, o biogás é uma das principais fontes renováveis capazes de reduzir as emissões de poluentes atmosféricos e estipula que, para 2040, esse combustivel terá seu consumo na marca das 325 milhões de toneladas equivalentes ao petróleo, um aumento de mais de 900%.