Pesquisa: O Programa Brasileiro do Biodiesel passado a limpo

O projeto de pesquisa “Identificação dos gargalos e estabelecimento de um plano de ação para o sucesso do Programa Brasileiro do Biodiesel” elaborado pelo Mestre em Engenharia da Automotiva pela POLI/USP, Mauricio Penteado, foi escolhido como o Melhor Trabalho Nacional definido pelo Congresso da SAE Brasil 2007, encerrado em novembro passado.

A cidade de São Paulo é, a cada novembro, o ponto de encontro da Engenharia Automotiva brasileira. Lá se reúnem fábricas, montadoras, empresas de auto-peças e sistemistas, para fazer negócios e ter contato com o que existe de pesquisa e desenvolvimento na área. No Congresso Internacional SAE Brasil 2007, encerrado no dia 30 de novembro, 261 trabalhos foram aprovados para publicação. Das 18 categorias premiadas, a POLI/USP conquistou 6 prêmios, inclusive o de Melhor Trabalho Nacional, apresentado pelo engº Mauricio Cintra do Prado de Salles Penteado, com a pesquisa Identificação dos gargalos e estabelecimento de um plano de ação para o sucesso do Programa Brasileiro do Biodiesel.

Caminhos para o Programa Brasileiro do Biodiesel

A crescente pressão mundial pelo desenvolvimento de tecnologias automotivas menos poluentes de emissões de combustíveis, incluindo o de combustiveis alternativos, foi a forma de impulsionar a tecnologia do Biodiesel, de origem não fóssil, derivados de fontes renováveis, visando substituir, gradualmente, o uso do óleo diesel, na matriz energética mundial.

A diretiva americana “Clean air Act amendment of 1990”, a Lei S-517 e a diretiva européia “2003/30/EC of the European Parliament and of the Council of 8 May 2003” instituíram a adição do Biodiesel no óleo diesel. Nos Estados Unidos, este teor é de 20%, e, na Europa, atualmente é obrigatória a adição de 2%, e, em 2010, será de 5,75%. A Lei brasileira 11097/05 tornará obrigatória sua adição de 2% (Biodiesel B2), em 2008 (ou de cerca de 840 milhões de litros de Biodiesel, do montante estimado de demanda do óleo diesel, de 42 bilhões de litros, em 2008), e de 5% (Biodiesel B5), em 2013. O trabalho do eng. Mauricio Penteado, que acaba de ser premiado como o Melhor Trabalho Nacional do Congresso, buscou identificar gargalos no âmbito técnico-econômico do Programa Brasileiro do Biodiesel, e apresenta um plano de ação para o sucesso da implementação deste programa.

Mestre em Engenharia Automotiva pela POLI/USP, Mauricio Penteado atua como consultor no segmento automotivo. Em seu plano de ação, elaborado ao longo do curso de Mestrado, ele identifica possíveis cenários, com dois focos distintos: o de receita líquida máxima ao governo (através da substituição de importações do óleo diesel pelo Biodiesel), e o do número máximo de empregos gerados, em 2008 e em 2013.

O que é o Biodiesel?

Biodiesel é todo combustível que possa substituir, parcial ou totalmente, o óleo diesel de origem fóssil em motores de ignição por compressão (motores ciclo diesel) automotivos e estacionários. É um combustível composto de mono-alquilésteres de ácidos graxos de cadeia longa, derivados de fontes renováveis, como óleos vegetais, gorduras animais ou óleos de fritura ou gordura usados, obtidos da reação de transesterificação com um álcool de cadeia curta, metanol ou etanol, por craqueamento.

Vantagens do emprego de Biodiesel no Brasil

– Estratégicas

– Biodiesel é um sucedâneo do óleo diesel, principal combustível consumido pelo país;
pode gerar a substituição de um combustível fóssil (diesel) por um renovável (Biodiesel); reduz a dependência externa do Brasil em relação ao seu combustível de maior consumo (cerca de 20% do óleo diesel consumido é importado diretamente como derivado) cujos valores de importação foram de US$ 830 milhões em 2004; a utilização do Biodiesel pode viabilizar a distribuição de óleo diesel em regiões isoladas que possam produzí-lo; pode fortalecer o agronegócio e promover o crescimento regional sustentado

– Econômicas e sociais

– é um combustível renovável, cujo processo produtivo gera um grande numero de empregos na área rural; a redução das emissões com o uso do Biodiesel, principalmente nas grandes cidades, representa significativa melhora para a saúde pública.

– Ambientais e energéticas

– sua utilização representa um ganho ambiental significativo, tanto no que se refere à redução das emissões, quando do uso em motores ciclo diesel, quanto ao balanço de CO2, emitido na queima e absorvido no crescimento da cultura agrícola utilizada como matéria-prima na sua produção; apresenta redução de emissões de CO2 , reduzindo o efeito Estufa: 1 tonelada de Biodiesel significa uma redução de 2,5 toneladas de CO2; sua utilização apresenta diluição de contaminantes quando usado em mistura com o óleo diesel, como, por exemplo, o teor de enxofre.

– Tecnológicas

– misturado com o óleo diesel, tende a melhorar as características deste derivado de petróleo – aumenta a ubricidade (importante para o óleo diesel de baixo teor de enxofre), reduz o teor de enxofre, e eleva o numero de cetano.

Aspectos agro-econômicos

Região Norte: a alta taxa pluviométrica e característica de uma região de culturas não temporárias é favoravel à produção da oleaginosa de dendê, com alta produtividade de até 5000 kg por hectare. Entretanto, o ponto crítico é o de que o investimento só retorna após 5 anos, contados a partir da data de plantio.

Região Centro-Oeste (exceto Mato Grosso do Sul): região característica de florestas babaçuais é favorável à produção da oleaginosa de coco, de mamona e de girassol. Entretanto, como tais processos não saíram, ainda, do processo artesanal, a soja é uma alternativa de plantio nesta região.

Região Nordeste semi-árida: é uma região onde se concentram o Polígono das Secas, com baixo índice pluviométrico, favorável à produção de mamona, com produtividade de até 2500 kg por hectare. Favorece,
também, a agricultura familiar, além de seu potencial de adubação. Entretanto, os principais problemas são o elevado custo (o mais caro dentre as alternativas de oleaginosas encontradas), e a alta viscosidade,
não desejável sob o aspecto de utilização.

Regiões Sudeste, Sul e Mato Grosso do Sul: favorável a culturas temporárias e mecanizadas, como a soja. A grande vantagem é a sua oferta, com 96% de toda a oferta de oleaginosas no Brasil, e que favorece a sua queda de preço. Entretanto, o principal problema é o da estabilidade à oxidação (baixa, comparada às demais oleaginosas), e não desejável sob o aspecto de utilização.

Aspectos tecnológicos

Segundo a pesquisa do eng. Maurício Penteado, as características esperadas de um combustível adequado para motores de combustão interna por compressão são:

– ótima qualidade de ignição;

– vaporização completa no interior da câmara de combustão para mistura correta com o ar; queima limpa e completa, proporcionando melhor desempenho do motor

– redução de emissões de poluentes, formação de resíduos, depósitos e cinzas;

– não ser corrosivo;
– não possuir água e sedimentos (menor desgaste do motor);

– manter sua adequação pelo tempo máximo de armazenamento previsto;

– deve basear-se nas propriedades físicoquímicas do produto final e não na fonte de matéria-prima utilizada;

– deve buscar o consenso entre refinadores, fabricantes de motores, produtores de biodiesel e órgãos ambientais;

– deve levar em conta a especificação do óleo diesel;

– deve evoluir junto com a especificação do óleo diesel;

– deve incluir limites para as características particulares do biodiesel.

Enxofre, vilão com os dias contados

Elemento indesejável em qualquer combustível, o enxofre forma compostos que promovem desgaste dos motores, seja através de corrosão, seja de depósitos. Os óxidos de enxofre, resultantes da combustão,
formam ácido sulfúrico na presença de água, atacando cilindros e anéis de segmento, principalmente nas fases de partida a frio e aquecimento do motor .

Quanto à poluição atmosférica, o enxofre influi na emissão de particulados, tanto através da formação de partículas diretas (sulfatos metálicos), como de indiretas (sulfato de amônia, responsável pela chuva ácida).

O teor de enxofre e de hidrocarbonetos aromáticos são também parâmetros para se avaliar a vida do motor.

Existe uma particularidade, com relação à emissão de NOx que, em até 13%, poderia ser minimizada pelo uso de catalisadores. Porém, atualmente, os catalisadores estão impossibilitados de serem aproveitados nos motores ciclo diesel no Brasil, em decorrência dos elevados teores de enxofre e de material particulado presentes no óleo diesel comercializado. Assim, o consumo de Biodiesel permitirá a utilização destes equipamentos, capazes de reduzir a poluição.

Na boleia do óleo Biodiesel

Ao longo do seu trabalho, o Mestre em Engenharia Automotiva elenca detalhes técnicos e científicos sobre a problemática da produção e gestão do novo combustível. Para Mauricio Penteado, devido à carga tributária excessiva sobre as oleaginosas utilizadas para a produção do Biodiesel, notadamente a mamona e a soja, urge a necessidade da implantação de isenção de impostos e de subsídios governamentais. Os outros gargalos, apresentados em seu trabalho, como o técnico, podem ser superados, desde que se tenham custos competitivos do Biodiesel em relação ao óleo diesel.

Sem esta condição haverá fuga de interesse do consumidor final pela compra deste combustível, que não irá, conseqüentemente, usufruir de todas as vantagens do produto. O sucesso do Programa Brasileiro do Biodiesel pode ser atingindo com um arregaçar de mangas governamental.