Biocombustível

Biocombustíveis: vantagens e desvantagens

1. Introdução

Os biocombustíveis são fontes de energia renováveis, o que significa dizer que permitem a ciclagem da matéria na natureza. São obtidos a partir da cana-de-açúcar, do milho, de oleaginosas, resíduos agropecuários, dentre outras fontes.

Os biocombustíveis, como o biodiesele o etanol (álcool etílico), têm aparecido com frequência na mídia como alternativas para contenção do aquecimento global. Isso acontece porque os biocombustíveis permitem uma ciclagem do gás carbônico (CO₂), apontado como um dos vilões do aquecimento global.

Veja no quadro ao lado o que ocorre quando se usa umbiocombustível.

Como se pode ver na figura ao lado, o CO₂ eliminado pelo veículo é reutilizado pelas plantas para a produção de mais biomassa, através da fotossíntese.

Parte dessa matéria orgânica produzida é usada para a produção de mais biocombustível, com devolução de CO₂ para a atmosfera. Dessa forma, o equilíbrio consumo-liberação de CO₂ pode ser estabelecido e a concentração do CO₂ pode estabilizar.

Com os combustíveis fósseis (gasolina, óleo diesel, carvão, gás natural) esse equilíbrio não acontece.

Entenda o porquê:

petróleo foi formado há milhões de anos (período Carbonífero), provavelmente de restos de vida aquática animal acumulados no fundo de oceanos primitivos e cobertos por sedimentos. Com ação da alta pressão e temperatura, o material depositado sofreu uma grande quantidade reações químicas, originando massas viscosas, de coloração negra – as jazidas de petróleo. Quando queimado ocorre, então, liberação de CO₂  que foi retirado da atmosfera do planeta há milhões de anos. Como não há nenhum mecanismo atual para capturar esse CO₂ para produção de mais petróleo (que é considerado um recurso não renovável), o uso desses combustíveis acaba promovendo um aumento na concentração de CO₂ na atmosfera. Como curiosidade, para cada 3,8 litros de gasolina queimados, 10 kg de CO₂ são liberados para a atmosfera.

1. Vantagens de uso dos biocombustíveis

- Possibilita o fechamento do ciclo do carbono (CO₂), contribuindo para a estabilização da concentração desse gás na atmosfera (isso contribui para frear o aquecimento global);

- No caso específico do Brasil, há grande área para cultivo de plantas que podem ser usadas para a produção de biocombustíveis;

- Geração de emprego e renda no campo (isso evita o inchaço das cidades);

- Menor investimento financeiro em pesquisas (as pesquisas de prospecção de petróleo são muito dispendiosas);

- O biodiesel substitui bem o óleo diesel sem necessidade de ajustes no motor;

- Redução do lixo no planeta (pode ser usado para produção debiocombustível);

- Manuseio e armazenamento mais seguros que os combustíveis fósseis.

2. Desvantagens do uso dos biocombustíveis

- Consome grande quantidade de energia para a produção;

- Aumento do consumo de água (para irrigação das culturas);

- Redução da biodiversidade;

- As culturas para produção de biocombustíveis consomem muitos fertilizantes nitrogenados, com liberação de óxidos de nitrogênio, que também são gases estufa;

- Devastação de áreas florestais (grandes consumidoras de CO₂) para plantio das culturas envolvidas na produção dos biocombustíveis;

- Possibilidade de redução da produção de alimentos em detrimento do aumento da produção de biocombustíveis, o que pode contribuir para aumento da fome no mundo e o encarecimento dos alimentos;

- Contaminação de lençóis freáticos por nitritos e nitratos, provenientes de fertilizantes. A ingestão desses produtos causa problemas respiratórios, devido à produção de meta-hemoglobina (hemoglobina oxidada);

- A queima da cana libera grandes quantidades de gases nitrogenados, que retornam ao ambiente na forma de “chuva seca” de fertilizantes, segundo pesquisa do químico ambiental Arnaldo Cardoso e publicada na revista “Unesp Ciência, edição de fevereiro de 2010.  Nos ambientes aquáticos, o efeito é muito rápido: proliferação de algas, com liberação de toxinas e consumo de quase todo oxigênio da água, o que provoca a morte de um grande número de espécies.

Crédito: Sandro Falsetti / 'Unesp Ciência' fevereiro de 2010, pág. 43.

Como se vê, os biocombustíveis não são a grande solução para o problema energético do mundo. É necessário repensar sobre o uso de outras formas alternativas de energia, como a eólica e a atômica (que vem ganhando força no mundo científico).

Os principais bicombustíveis são: a biomassa, o biodiesel e o bioetanol.

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 no caso de hidreletricidade) 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: 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 petróleopor 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 portransesterificação 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, algas.

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, dabeterraba 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 dólarespor ano, e representa uma dependência menor do petróleo.