Produtor de Biodiesel by Edições Demócrito Rocha

produtor de

biodiesel

Expedito JosĂŠ de SĂĄ Parente

Fundação Demócrito Rocha (FDR)

Instituto Centro de Ensino Tecnológico (CENTEC)

Presidente João Dummar Neto

Diretor Presidente Francisco Férrer Bezerra

Diretor Geral Marcos Tardin

Diretoria de Extensão Tecnológica e Inovação Afonso Odério Nogueira Lima

Edições Demócrito Rocha (EDR)

Diretoria de Ensino, Pesquisa e Pós-Graduação Afonso Odério Nogueira Lima

(Marca registrada da Fundação Demócrito Rocha)

Diretoria Administrativo-Financeira

Editora Executiva Regina Ribeiro

Antônio Elder Sampaio Nunes

Editor Adjunto Raymundo Netto

Convênio institucional entre Fundação Demócrito Rocha e Instituto CENTEC Secretaria da Ciência e Tecnologia e Educação Superior do Ceará - Secitece

Gerente de Produção Sérgio Falcão Editor de Design Amaurício Cortez Coordenação Editorial Eloísa Maia Vidal Revisão Textual Miguel Leocádio Araújo Capa Welton Travassos Editoração Eletrônica Cristiane Frota Fotos Carlos Aguiar Araújo e Banco de Dados O POVO Catalogação na Fonte Kelly Pereira

Parente, Expedito José de Sá. M764p Produtor de biodiesel /Expedito José de Sá Parente. Fortaleza: Fundação Demócrito Rocha; Instituto Centro de Ensino Tecnológico, 2008 40 p.: il. color. - (Coleção Formação para o Trabalho 2)

Todos os direitos desta edição reservados a:

ISBN 978-85-7529-651-6

1. Biodiesel. 2. Produção de biodiesel. I. Título. CDU 633.15

Fundação Demócrito Rocha Av. Aguanambi, 282/A - Joaquim Távora, Fortaleza-Ceará - CEP 60.055-402 Tel.: (85) 3255.6037 - 3255.6148 Fax: (85) 3255.6271 www.fdr.com.br

Sumário Apresentação..........................................4

Lição 4

Lição 1

Cadeias produtivas do biodiesel..........20

Biodiesel: conceitos e características.........................................5

Lição 5

Lição 2 Matérias-primas e produção do biodiesel..........................11

Lição 3 Produção do biodiesel..........................17

Biodiesel no Brasil................................24

Lição 6 Aspectos econômicos, sociais e ambientais do biodiesel.....................32 Referências...........................................39

Este projeto conta com a parceria do Instituto Centro de Ensino Tecnológico - CENTEC, que por meio de convênio interinstitucional com a Fundação Demócrito Rocha, assegura a elaboração dos textos visando trabalhar com a formação profissional básica para a população cearense. Este manual tem como objetivo disponibilizar material de baixo custo e alta qualidade técnica, editorial e pedagógica criando condições para que cidadãos tenham acesso a educação para o trabalho, com vistas à inclusão social, criando um ambiente propício para geração de emprego e renda.

Apresentação N esse manual, você encontrará todas as informações técnicas necessárias à produção de biodiesel, uma fonte poderosa para a independência energética nacional. Sua produção está associada à geração de ocupação e renda nas regiões mais carentes do Brasil e visa a resgatar os sonhos e a ousadia de um grupo de cearenses que, coordenado pelo professor Expedito José de Sá Parente, inventou o biodiesel na década de 80 do século passado. O biodiesel é um combustível ecologicamente correto, renovável e gerador de trabalho para milhões de brasileiros. Comparado ao óleo diesel, derivado do petróleo, o biodiesel pode reduzir em 70% as emissões líquidas de gás carbônico, considerando-se a reabsorção pelas plantas. Além disso, reduz em 90% as emissões de fumaça. O Biodiesel e a Inclusão Social foi o primeiro tema escolhido para ser discutido em profundidade pelo Conselho de Altos Estudos e Avaliação

Formação para o trabalho 2 produtor de biodiesel

Tecnológica da Câmara dos Deputados, após sua reinstalação, por proposta do deputado cearense Ariosto Holanda, membro da Comissão de Ciência e Tecnologia, relator do tema e que promoveu, em novembro de 2003, uma videoconferência e uma exposição sobre o assunto. O Conselho de Altos Estudos e Avaliação Tecnológica da Câmara dos Deputados apresentou um Projeto de Lei, assinado por todos os seus membros, tornando obrigatória a adição de, no mínimo, 2% de biodiesel ao óleo diesel vendido ao consumidor brasileiro. O texto prevê, ainda, a isenção de tributos federais para as associações ou cooperativas de agricultores familiares que cultivarem oleaginosas para produção de biodiesel. O biodiesel é uma denominação genérica para combustíveis e aditivos derivados de fontes renováveis, como a mamona, soja, dendê, babaçu, palma, gorduras de animais, óleos e gorduras residuais, entre outros.

Lição 1

Biodiesel: conceitos e características Conceito e terminologia Antes de abordar os diversos aspectos concernentes à produção e ao consumo do biodiesel, torna-se conveniente apresentar os seguintes conceitos.

Biodiesel Pelo menos cinco são as alternativas possíveis de combustíveis que podem ser obtidos da biomassa, potencialmente capazes de fazer funcionar um motor de ignição por compressão. A experiência tem demonstrado que a alternativa mais viável tem sido o biodiesel. O que tem sido denominado de biodiesel, é um combustível renovável, biodegradável e ambientalmente correto, sucedâneo do óleo diesel mineral, constituído de uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos, obtidos da reação de transesterificação de qualquer triglicerídeo com um álcool de cadeia curta, metanol ou etanol, respectivamente.

Processo de produção de biodiesel A molécula de óleo vegetal é formada por três ésteres ligados a uma molécula de glicerina, o que faz dele um triglicídio. O processo para a transformação do óleo vegetal em biodiesel chama-se transesterificação, que nada mais é do que a separação da glicerina do óleo vegetal. Cerca de 20% de uma molécula de óleo vegetal é formada por

glicerina, que torna o óleo mais denso e viscoso. Durante o processo de transesterificação, a glicerina é removida do óleo vegetal, deixando-o mais fino e reduzindo-lhe a viscosidade.

PROCESSO DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL Sementes

Ecodiesel Combustível obtido da mistura de biodiesel e o óleo diesel mineral, em proporções ajustadas de forma que a mistura resultante, quando empregada na combustão de motores diesel, minimize os efeitos nocivos ao ambientais. É oportuno salientar que a diferenciação conceitual entre biodiesel e ecodiesel advém das vantagens ecológicas que o biodiesel, como coadjuvante em misturas, induz ao diesel mineral, melhorando suas características quanto às emissões, para a atmosfera, dos gases resultantes da combustão. As misturas biodiesel/diesel mineral costumam receber um atributo em sua designação. O EcoDiesel B-20, por exemplo, corresponde a uma mistura contendo 20% em volume de biodiesel. O biodiesel puro, frequentemente, tem sido denominado de B-100.

Característica básica de um combustível diesel A viabilidade técnica de um combustível para motores diesel deve ser vista sob os seguintes grupos de fatores:

Prensagem

rt To

Óleo Bruto

Transesterificação

rin

lice

BIODIESEL

O que é Biodiesel? O que vem a ser o processo de transesterificação? Explique o significado de EcoDiesel B-20.

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Eta

Poder calórico: indica a quantidade de energia liberada pelo combustível por unidade quando é queimado.

Lubricidade: capacidade lubrificante

Corrosividade: ação de corroer, desgaste ou modificação química ou estrutural de um material, provocada pela ação química de uma substância.

Quais são as características básicas de um combustível diesel?

■■ Combustibilidade

de uma substância diz respeito ao seu grau de facilidade em realizar a combustão no equipamento na forma desejada, na produção de energia mecânica mais adequada. Em motores diesel, a combustibilidade relaciona-se às seguintes propriedades essenciais do combustível: poder calorífico e o índice de cetano. A viscosidade cinemática e a tensão superficial, pelo fato de definirem a qualidade de pulverização na injeção do combustível, participam também como fatores de qualidade na combustão. ■■Impactos ambientais das emissões constituem uma característica básica importante, pois a fauna e a flora precisam ser preservadas. O teor de enxofre e de hidrocarbonetos aromáticos, além da combustibilidade, são características importantes inerentes aos impactos das emissões. ■■Compatibilidade ao uso diz respeito à longevidade, não somente do motor como dos seus entornos, representada pela lubricidade e pela corrosividade, sendo esta última definida, principalmente, pelo teor de enxofre e pela acidez do combustível. ■■Compatibilidade ao manuseio diz respeito ao transporte, ao armazenamento e à distribuição do combustível, sendo a corrosividade, a toxidez e o ponto de fulgor as propriedades mais importantes. No inverno dos países mais frios, o ponto de fluidez torna-se, também, uma importante propriedade, sinalizando para a necessidade de aditivos anticongelantes.

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Características físicas e químicas O biodiesel pode ser produzido a partir de diversas matérias-primas, mas as suas características são semelhantes entre si, sendo quase idênticas, independente da natureza da matéria -prima e do agente de transesterificação, se etanol ou metanol. O biodiesel oriundo do óleo de mamona foge à regra no que diz respeito à viscosidade. No entanto, as demais propriedades são inteiramente equivalentes. O uso do biodiesel de mamona em misturas com o óleo diesel mineral constitui uma estratégia para corrigir tal distorção. Além disso, estudos mostram que a lubricidade do biodiesel de mamona é a maior entre os produzidos a partir de outras matérias-primas.

Mamona

Propriedades físicas A seguir serão descritas as propriedades físicas do biodiesel, que são valores encontrados experimentalmente quando submetidos a determinadas condições. Essas condições não alteram a constituição da matéria, por mais diversas que sejam.

■■Viscosidade

e densidade: propriedades fluidodinâmicas de um combustível, que são importantes para o funcionamento de motores de injeção por compressão (motores diesel) e exercem grande influência na circulação e injeção do combustível. As propriedades fluidodinâmicas do biodiesel, independentemente de sua origem, assemelham-se às do óleo diesel mineral, significando que não é necessária qualquer adaptação ou regulagem no sistema de injeção dos motores. ■■ Lubricidade: é uma medida do poder de lubrificação de uma substância, sendo uma função de várias propriedades físicas, destacando a viscosidade e a tensão superficial. Diferentemente dos motores movidos a gasolina, os motores a óleo diesel exigem que o combustível tenha propriedades de lubrificação, especialmente em razão do funcionamento da bomba, fazendo que o líquido que escoa lubrifique, adequadamente, as suas peças em movimento. ■■ Ponto de névoa e de fluidez: ponto de névoa é a temperatura em que o líquido, por refrigeração, começa a ficar turvo; já o ponto de fluidez é a temperatura em que o líquido não mais escoa livremente. Tanto o ponto de fluidez quanto o de névoa do biodiesel variam segundo a matéria -prima que lhe deu origem e ainda segundo o álcool utilizado na reação de transesterificação. Estas propriedades são consideradas importantes no que diz respeito à temperatura ambiente, na qual o combustível deve ser armazenado e utilizado. Todavia, no Brasil, de norte a sul, as temperaturas são amenas, evitando qualquer problema de congelamento do combustível.

■■Ponto

de fulgor: é a temperatura em que um líquido torna-se inflamável em presença de uma chama ou faísca. Esta propriedade somente assume importância no que diz respeito à segurança no transporte, manuseio e armazenamento. O ponto de fulgor do biodiesel, se completamente isento de metanol ou etanol, é superior à temperatura ambiente, significando que o combustível não é inflamável nas condições normais onde ele é transportado, manuseado e armazenado, servindo, inclusive, para ser utilizado em embarcações. ■■Poder calorífico: indica a quantidade de energia desenvolvida pelo combustível por unidade de massa, quando é queimado. No caso de um combustível de motores, a queima significa a combustão no funcionamento do motor. O poder calorífico do biodiesel é muito próximo do poder calorífico do óleo diesel mineral. A diferença média em favor do óleo diesel do petróleo situa-se na ordem de somente 5%. Entretanto, com uma combustão mais completa, o biodiesel possui um consumo específico equivalente ao diesel mineral. ■■ Índice de Cetano: também conhecido como octanagem dos combustíveis está para motores do ciclo Otto, da mesma forma que o índice de cetano ou cetanagem está para os motores do ciclo diesel. Portanto, quanto maior for o índice de cetano de um combustível, melhor será a combustão num motor diesel. O índice de cetano médio do biodiesel é 60, enquanto que, para o óleo diesel mineral, a cetanagem situa-se entre 48 a 52, bastante menor, sendo esta a razão pela qual o biodiesel queima muito melhor num motor diesel que o próprio óleo diesel mineral.

Quais são as propriedades físicas do biodiesel? Explique o que é ponto de fulgor. Explique o índice de cetano.

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Por que o biodiesel pode danificar a pintura dos veículos?

Solvência é a capacidade de dissolver.

Por que seria desnecessária a determinação do teor de enxofre no biodiesel?

Corrosividade: qualidade do que é corrosivo

Propriedades químicas

■■Cinzas

As propriedades químicas do biodiesel são responsáveis pelos tipos de transformação que ele é capaz de apresentar. ■■Teor de enxofre: como os óleos vegetais e as gorduras de animais não possuem enxofre, o biodiesel é completamente isento desse elemento. Os produtos derivados do enxofre são bastante danosos ao meio ambiente, ao motor e suas partes. Depreende-se que o biodiesel é um combustível limpo, enquanto o diesel mineral, possuindo enxofre, ofende a flora, a fauna, o homem e o motor. ■■Poder de solvência: o biodiesel, sendo constituído por uma mistura de ésteres de ácidos carboxílicos, solubiliza um grupo muito grande de substâncias orgânicas, incluindo-se as resinas que compõem as tintas. Dessa forma, cuidados especiais com o manuseio do biodiesel devem ser tomados para evitar que danifique a pintura dos veículos, nas proximidades do ponto ou bocal de abastecimento.

■■Teor

Normas técnicas Como deve ser realizado o teste de corrosividade do biodiesel?

NOx: óxidos de nitrogênio

Na Europa, a normatização dos padrões para o biodiesel é estabelecida pelas Normas DIN 14214. Nos Estados Unidos, a normatização emana das Normas ASTM D-6751. As normas europeias e estadunidenses determinam valores para as propriedades e características do biodiesel e os respectivos métodos para as determinações. Tais características e propriedades determinantes dos padrões de identidade e qualidade do biodiesel contemplados pelas normas ASTM e DIN, são: ■■Ponto de fulgor ■■Teor de água e sedimentos ■■Viscosidade

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de enxofre ■■Corrosividade ■■Número de cetano ■■Ponto de névoa ■■Resíduo de carbono ■■Número de acidez ■■Teor de glicerina total ■■Teor de glicerina livre Os métodos de análise para biodiesel são os mesmos do diesel, como exceção do teor de glicerinas total e livre.

Especificação preliminar do biodiesel No Brasil, a ANP publicou uma portaria que trata das especificações preliminares do biodiesel. Muitas são as motivações para especificar esse novo combustível, tais como: a busca de sucedâneos do óleo diesel; as pesquisas já em andamento no País; a proteção ao consumidor e ao meio ambiente; e a redução de conflito entre os diversos agentes econômicos. A portaria Nº 255, de 15 de setembro de 2003, estabelece a especificação do biodiesel puro a ser adicionado ao óleo diesel automotivo para testes em frotas cativas ou para uso em processo industrial específico nos termos da Portaria ANP Nº 240, de 25 de agosto de 2003. Contudo, a ANP ressalta que alguns pontos devem ser esclarecidos nos testes com biodiesel, tais como a influência da matéria-prima, a estabilidade da mistura com os diversos tipos de óleo diesel nacionais, o impacto ambiental das emissões de NOx, a compatibilidade entre uma especificação para a rota metílica com a rota etílica. O quadro a seguir mostra a especificação preliminar na ANP para o biodiesel e os métodos para determinação das propriedades.

QUADRO 1 – ESPECIFICAÇÃO PRELIMINAR DO BIODIESEL Característica

Unidades

Limites 100,0

ABNT NBR 14598

Métodos ASTM D 93

ºC

Água e sedimentos max.

% vol.

0,050

2709

Viscosidade a 40 ºC

mm2/s

anotar(1)

10441

445

EN ISO 3104

Cinzas sulfatadas max.

% massa

0,020

9482

874

ISO 3987

Enxofre total. max.

% massa

0,001

5453

EN ISO 14596

Corrosividade ao cobre 3h a 50 ºC max.

14359

130

EN ISO 2160

Número de Cetano min.

613

EN ISO 5165

ºC

(2)

14747

6371

% massa

0,05

4530

Ponto de fulgor min.

Ponto de entupimento de filtro a frio max. Resíduo de carbono max.

ISO ISOCD 3679

EN ISO 10370

189 Índice de acidez max.

MgKOH/g

0,80

14448

664

pr EN 14104

Glicerina livre max.

% massa

0,02

6584

pr EN 14105

pr EN 14106 pr EN 14105

Glicerina total max. Aspecto Destilação (95%), vol. recuperado max. Massa específica a 20 ºC

% massa

0,38

6584

LII(3)

ºC

360(4)

1160

7148

1298

14065

4052

Kg/m

anotar

(5)

Metanol (ou Etanol, Brasil) max.

% massa

0,5

pr EN 14110

Índice de iodo max.

% massa

anotar

pr EN 14111

Monoglicerídeo max.

% massa

1.00

6584

pr EN 14105

Diglicerídeo max.

% massa

0,25

6584

pr EN 14105

Triglicerídeo max.

% massa

0,25

6584

pr EN 14105

mg/kg

pr EN 14108

pr EN 14109

Sódio + potássio max. Fósforo max. Estabilidade à oxidação a 110 ºC, min

mg/kg

4951

pr EN 14107

pr EN 14112

Fonte: Agência Nacional do Petróleo – ANP 2003 Notas: (1) A mistura biodiesel-óleo diesel utilizada deverá obdecer aos limites estabelecidos para viscosidade a 40 ºC constantes da Portaria ANP que especifica óleo diesel automotivo, em vigor. (2) A mistura biodiesel-óleo diesel deverá obedecer aos limites estabelecidos para ponto de entupimento de filtro a frio constantes da Portaria ANP que especifica óleo diesel automotivo, em vigor. (3) LII - Límpido e Isento de Impurezas. (4) Temperatura equivalente na pressão atmosférica. (5) A mistura biodiesel-óleo diesel deverá obedecer aos limites estabelecidos para massa específica a 20 ºC constantes da Portaria ANP que especifica óleo automotivo, em vigor.

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Resumo da lição • Pelas semelhanças de propriedades fluidodinâmicas e termodinâmicas, o biodiesel e o diesel do petróleo possuem características de completa equivalência; • Os desempenhos e os consumos do diesel e biodiesel são praticamente equivalentes, não havendo necessidade de qualquer modificação ou adaptação dos motores para funcionar regularmente com um ou com o outro combustível; • Pela equivalência de suas propriedades físico-químicas e como o biodiesel e o diesel mineral são completamente miscíveis, as misturas de biodiesel com o diesel mineral podem ser empregadas em qualquer proporção; • Importantes vantagens adicionais do óleo diesel vegetal sobre o óleo diesel do petróleo, é o fato do biodiesel não conter enxofre, ser biodegradável, não ser corrosivo, ser renovável e não contribuir para o aumento do efeito estufa; • São propriedades físicas do biodiesel: viscosidade, densidade, lubricidade, ponto de névoa, ponto de fluidez, ponto de fulgor, poder calorífico e índice cetano; • São propriedades químicas: teor de enxofre e poder de solvência.

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Lição 2

Matérias-primas e produção do biodiesel Fontes de matérias-primas As matérias-primas para a produção de biodiesel podem ter as seguintes origens: óleos vegetais, gorduras de animais, óleos e gorduras residuais.

Óleos vegetais Todos os óleos vegetais, enquadrados na categoria de óleos fixos ou triglicerídicos, podem ser transformados em biodiesel. Dessa forma, poderiam constituir matéria-prima para a produção de biodiesel, os óleos das seguintes espécies vegetais: grão de amendoim, polpa do dendê, amêndoa do coco de dendê, amêndoa do coco da praia, caroço de algodão, amêndoa do coco de babaçu, semente de girassol, baga de mamona, semente de colza, semente de maracujá, polpa de abacate, caroço de oiticica, semente de linhaça, semente de tomate, entre muitos outros vegetais em forma de sementes, amêndoas ou polpas. Os chamados óleos essenciais, constituem uma outra família de óleos vegetais, não podendo ser utilizados como matérias-primas para a produção de biodiesel. Tais óleos são voláteis, sendo constituídos de misturas de terpenos, terpanos, fenois, e outras substâncias aromáticas. No entanto, vale a pena ressaltar que uma grande parte dos óleos essenciais pode ser utilizada, in natura, em motores diesel, especialmente em mistura com o óleo diesel mineral e/ou com o biodiesel. Constituem exemplos de óleos essenciais: o óleo de pinho, o óleo da

casca de laranja, o óleo de andiroba, o óleo de marmeleiro, o óleo da casca da castanha de caju (lcc) e outros óleos que se encontram originariamente impregnando os materiais ligno-celulósicos, como as madeiras, as folhas e as cascas de vegetais, com a finalidade de lubrificar suas fibras.

Gorduras de animais Os óleos e gorduras de animais possuem estruturas químicas semelhantes às dos óleos vegetais, sendo moléculas triglicerídicas de ácidos graxos. As diferenças estão nos tipos e distribuições dos ácidos graxos combinados com o glicerol. Ácidos graxos predominantes em óleos e gorduras ■■Óleo de Soja -> Ácido oleico ■■Óleo de Babaçu -> Ácido laurídico ■■Sebo Bovino -> Ácido esteárico. Portanto, as gorduras de animais, pelas suas estruturas químicas semelhantes às dos óleo vegetais fixos, também podem ser transformadas em biodiesel. São exemplos: o sebo bovino, os óleos de peixes, o óleo de mocotó, a banha de porco, entre outras matérias graxas de origem animal.

A mamona tem grande potencial para produção de biodiesel

Que óleos não podem ser utilizados como matéria-prima para produção de biodiesel?

Óleos e gorduras residuais Além dos óleos e gorduras virgens, constituem, também, matéria-prima para a produção de biodiesel, os óleos e gorduras residuais, resultantes de processamentos domésticos, comerciais e industriais.

Óleos e gorduras virgens são aqueles não foram utilizados antes.

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Qual a diferença entre os óleos e gorduras animais e os óleos vegetais?

O que são gorduras residuais?

As possíveis fontes dos óleos e gorduras residuais são: ■■As lanchonetes e as cozinhas industriais, comerciais e domésticas, onde são feitas as frituras de alimentos. ■■As indústrias nas quais se processam frituras de produtos alimentícios, como amêndoas, tubérculos, salgadinhos e várias outras modalidades de petiscos. ■■Os esgotos municipais onde a nata sobrenadante é rica em matéria graxa, possível de extrairse óleos e gorduras. ■■Águas residuais de processos de certas indústrias alimentícias, como as indústrias de pescado, de couro, etc. Os óleos de frituras representam um potencial de oferta surpreendente, superando as mais otimistas expectativas. Um levantamento da oferta de óleos residuais de frituras, susceptíveis de serem coletados (produção maior de 100 kg/mês), revela um valor da oferta brasileira superior às 30.000 toneladas anuais.

Também são surpreendentes os volumes ofertados de sebo de animais, especialmente de bovinos, nos países produtores de carnes e couros, como é o caso do Brasil. Tais matérias-primas são ofertadas em quantidades substantivas, pelos curtumes e pelos abatedouros de animais de médio e grande portes.

Hierarquia mercadológica Os mercados de óleos e gorduras vegetais e animais podem ser segmentados nos seguintes níveis hierárquicos: ■■Mercado farmacêutico ■■Mercado químico ■■Mercado alimentício ■■Mercado energético O quadro abaixo apresenta, para cada segmento de mercado, as suas características como as grandezas relativas, as ordens numéricas de grandezas e os preços admissíveis das matérias-primas. As saturações se dão de cima para baixo, ou seja, do mercado farmacêutico em direção ao mercado energético, justificando a classificação em forma hierárquica.

QUADRO 2 – CARACTERÍSTICAS DOS SEGMENTOS DOS MERCADOS HIERARQUIZADOS Mercados

Características dos Mercados Preços Ordem de Grandezas Admissíveis, Grandeza, Relativas US$/ton ton/ano

Farmacêutico

muito limitado

menor de 105

> 2.000

Químico

moderado

menor de 106

700 – 2.000

Alimentício

grande

menor de 107

450 – 700

Energético

ilimitado

maior de 107

<450

O óleo de mamona, por exemplo, satura o mercado farmacêutico, como fármaco, em algumas dezenas de toneladas, e como matéria-prima

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para a indústria química, incluindo-se a área cosmética, com menos de 800.000 toneladas anuais. O excedente do mercado químico, por não

ser adequado ao mercado alimentício, migra para o mercado energético. Os preços dos excedentes deverão ajustar-se, automaticamente, aos níveis admissíveis e compatíveis para a produção de biodiesel.

Matérias-primas e produção de biodiesel A matéria-prima para assegurar a produção de biodiesel é proveniente de dois tipos de culturas:

Culturas temporárias: soja, amendoim e girassol. Culturas permanentes: dendê, babaçu, colza e mamona.

Soja, amendoim e girassol A soja, considerada a rainha das leguminosas, apesar de ter mais proteína que óleo, constitui um componente importante no esforço de produção de biodiesel. Quase 90% da produção de óleo no Brasil provém dessa leguminosa.

A cultura irrigada aumenta a produção das oleagenosas.

Banido pela soja a partir da década de 1960, o amendoim, por ter mais óleo que proteína, poderá voltar, com todo o seu vigor, nessa era energética dos óleos vegetais. Para a produção de óleos em terras do serrado brasileiro, o amendoim é a opção ideal, pois é uma cultura totalmente mecanizável e produz também farelo de excelente qualidade nutricional para rações e alimentos. E ainda possui, em sua casca, as calorias para a produção de vapor suficiente para o processo de extração mecânica, ou parcialmente necessárias, para o processo de extração por solvente. Sob o ponto de vista de produção de óleo, o girassol situa-se numa posição intermediária entre a soja e o amendoim. Entretanto, a excelência alimentícia do óleo de girassol deverá impedir o seu emprego extensivo na

produção energética. Contudo, deverá favorecer o deslocamento de uma parte expressiva do óleo de soja para a produção de biodiesel. Por serem culturas de grande expressão internacional, possuem elevadas densidades tecnológicas, podendo ser cultivadas de forma totalmente mecanizada. Destaca-se, também, a existência de plenos conhecimentos dos parâmetros para os cálculos dos custos, receitas e lucratividades, com a segurança e a precisão desejadas.

Qual o impedimento para o uso do óleo de girassol na produção energética?

Óleos do coco de dendê A exemplo do que está ocorrendo na Malásia e na Indonésia, e que começa a acontecer no sul do Pará, a agricultura do dendê se apresenta como a mais importante, sob o ponto de vista de produção de óleo, pois atinge o extraordinário patamar de 5.000 kg

As sementes de girassol produzem óleo de grande valor alimentar.

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Qual a desvantagem da produção de biodiesel a partir do óleo de coco de dendê?

de óleo por hectare por ano, índice cerca de 25 vezes maior que o rendimento de produção de óleo da soja. As maiores dificuldades referemse às limitações de tempo inerentes às culturas permanentes, pois é requerida a realização de investimentos que somente começam a retornar depois de cinco anos, contados a partir do plantio. No entanto, o retorno é garantido, com lucratividade atraente. Uma compensação adicional, circunstancial, consiste nos resultados ambientais e sociais obtidos com o reflorestamento de áreas perversamente desmatadas da Amazônia. Existem dois tipos bastante distintos de óleos extraídos do coco do dendê, ambos podendo constituir matéria-prima para a produção de biodiesel: ■■O óleo obtido da polpa, denominado de óleo de dendê, propriamente dito, é o óleo tradicional da culinária baiana, de cor vermelha, com sabor e odor característicos, sendo comercializado internacionalmente com a designação Pal-moil a preços que variam na faixa de US$ 300-400 dólares a tonelada, adequandose economicamente para a produção de biodiesel. ■■O óleo obtido das amêndoas, denominado de óleo de palmiste, com características químicas e físicas semelhantes às do óleo de babaçu e do óleo de copra (coco da praia), é comercializado no mercado internacional com preços superiores a US$ 500 dólares por tonelada.

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Óleo do coco de babaçu O coco de babaçu, possuindo em média 7% de amêndoas, com 62% de óleo, não pode ser considerado uma espécie oleaginosa, pois possui somente 4% de óleo. No entanto, considerando os 17 milhões de hectares de florestas onde predomina a palmeira do babaçu e as possibilidades de aproveitamento integral do coco, o babaçu constitui, potencialmente, uma extraordinária matéria-prima para a produção de óleo, desde que sejam aproveitados os seus constituintes. O quadro adiante mostra as aplicações e as participações dos constituintes do coco de babaçu. Apesar da extraordinária potencialidade do babaçu, medida pela dimensão de ocorrência já disponível e nobreza das várias aplicações já testadas, a exploração do coco de babaçu ainda é artesanal. Milhares de mulheres, pela sua condição de miséria, se submetem a quebrar manualmente o coco, produzindo 1 kg por hora, em exaustivo e extenuante trabalho. Ressalte-se que já se dispõe de equipamentos para a quebra automática do coco de babaçu, com a separação de seus constituintes, e, ainda, que são totalmente disponíveis as tecnologias de aplicações das matérias-primas resultantes, de conformidade com o que apresenta o quadro seguinte.

QUADRO 3 – CONSTITUINTES DO COCO DE BABAÇU, CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES Constituintes

Amêndoas

5-9

Endocarpo

50 - 65

Mesocarpo

15 - 22

Epicarpo

11 - 16

Características e Aplicações Material oleaginoso, contendo até 62% de óleo do tipo laurídico. Na extração resulta torta utilizável para ração de animais. ■■Lignito vegetal, de elevada dureza, se prestando para a produção de carvões especiais, sendo recomendável o aproveitamento dos gases condensáveis, resultando em diversos produtos de interesse para a indústria química. ■■Alternativamente, o lignito pode ser utilizado na produção de peças aglomeradas, possíveis de serem empregadas como substituto de madeiras, na indústria de móveis e na construção civil. ■■Possíveis excedentes podem ser direcionados como combustível industrial, na cogeração de eletricidade. Porção amilácea do coco, prestando-se como energético na produção de rações ou para a produção de etanol, entre outras possibilidades. Material fibroso, ligno-celulósico, podendo ser utilizado como combustível industrial e, até mesmo, na cogeração de eletricidade.

Estudos realizados demonstram que, eliminando-se as palmeiras improdutivas nos babaçuais de elevadas densidades, a produção chega a dobrar, passando da média de 3 toneladas de coco para 6 toneladas anuais. É sabido também que o consórcio do babaçu com culturas temporárias rasteiras, como o feijão, o amendoim, a soja e até mesmo o girassol, é possível no caso de lavouras familiares, proporcionando ocupações e rendas complementares. No estágio atual de produção, o óleo de babaçu não tem preço para ingressar no mercado energético, pois tem sido comercializados a preços superiores a US$ 700 a tonelada.

A prática do aproveitamento integral do coco, através da quebra mecanizada, poderia ser uma excelente oportunidade de geração de renda. A industrialização dos constituintes pode gerar riquezas para os estados detentores de babaçu: Maranhão, Piauí, parte de Goiás, além de várias microrregiões isoladas no Ceará, em Mato Grosso, em Rondônia e outras.

Óleo de colza O óleo de colza é o único utilizado para a produção de biodiesel na Europa. A produtividade, situada entre 350 - 400 kg de óleo por hectare, tem sido considerada satisfatória para as condições europeias. O agronegócio

Na Europa, qual o único óleo utilizado na produção de biodiesel?

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da colza envolve a produção e comercialização do farelo, rico em proteínas, que corresponde a mais de 1.000 kg por hectares, e sua lavoura promove uma excelente adubação natural do solo. A colza pode ser cultivada no Brasil, a exemplo das culturas temporárias, através de uma agricultura totalmente mecanizada.

Óleo de mamona Colheita de mamona

Estudos recentes, realizados por uma equipe multidisciplinar sobre o agronegócio da mamona, apresentaram como principal conclusão a de que a mamona constitui, no momento, a cultura de sequeiro mais rentável entre as grandes culturas, em certas áreas do semiárido nordestino. Nesses estudos consideraram-se as séries históricas das áreas tradicionalmente produtoras de mamona, possibilitando estabelecer uma produtividade média de 1.000 kg por ano de baga de mamona por hectare. Tal produtividade tem sido considerada bastante modesta, pois com as modernas cultivares desenvolvidas pelo CNPA/EMBRAPA, específicas para o Nordeste, a produtividade supera a marca dos 2.000 kg/ha/ano, desde

que as melhores condições e recomendações sejam seguidas. Considerou-se um preço mínimo estabelecido de R$ 0,62 por quilo (US$ 372.00/ton) e um preço máximo admissível de R$ 0,74 por quilo (US$ 443.00/ton). O preço máximo admissível para a baga de mamona foi estimado com base no preço máximo admissível para o óleo de mamona, balizado pelo mercado energético, qual seja, US$ 1,025.00 por tonelada (R$ 1.712,00/ton). Os custos foram apropriados considerando lavouras familiares não mecanizadas em áreas apropriadas, seguindo as técnicas adequadas em todas as etapas do cultivo. Consideraram-se também os benefícios de uma safra adicional resultante da realização de uma poda no início das chuvas para um segundo ano do ciclo de produção e uma eliminação das plantas após esta segunda safra. Tais conclusões revestem-se de extraordinária importância sob os pontos de vista econômico, social e ambiental para o Nordeste e para o Brasil.

Resumo da lição • Matérias-primas para produção de biodiesel: óleos vegetais, gorduras de animais e óleos e gorduras residuais; • Os mercados de óleos e gorduras vegetais e animais são segmentados em níveis hierárquicos; • Óleos e gorduras de animais possuem estruturas químicas semelhante às dos óleos vegetais; • Óleos utilizados na produção de biodiesel são de cultura temporária (soja, amendoim e girassol) e culturas permanentes (dendê, babaçu, colza e mamona); • A mamona constitui a cultura mais rentável na produção do biodiesel na região do semiárido nordestino, além de ser a de maior repercussão social.

Formação para o trabalho 2 produtor de biodiesel

Lição 3

Produção do biodiesel

processo de produção de biodiesel, partindo de uma matéria-prima graxa qualquer, envolve as etapas operacionais mostradas no fluxograma a seguir.

FLUXOGRAMA DO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE BIODIESEL Matéria-Prima

Preparação da Matéria-Prima

Metanol ou Etanol

Óleo ou Gordura

Catalisador (NaOH ou KOH)

Fase Pesada

Reação de Transesterificação

Separação de Fases

Fase Leve

Desidratação do Álcool Recuperação do Álcool dos Ésteres

Recuperação do Álcool da Glicerina

Destilação da Glicerina

Resíduo Glicérico

Glicérico Destilada

Excessos da Álcool Recuperado

Purificação dos Ésteres

Biodiesel

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A seguir serão comentadas, de forma sumária, as etapas de produção de biodiesel.

Preparação da matéria-prima Acidez: qualidade do que é ácido, ou seja pH menor que 7,0.

Qual o nome da reação química que ocorre na produção de biodiesel?

Os procedimentos concernentes à preparação da matéria-prima para a conversão em biodiesel, visa a criar as melhores condições para a efetivação da reação de transesterificação, com a máxima taxa de conversão. É necessário que a matéria-prima tenha o mínimo de umidade e de acidez, o que é possível submetendo-a a um processo de neutralização, através de lavagem com uma

solução alcalina de hidróxido de sódio ou de potássio, seguida de uma operação de secagem ou desumidificação. As especificidades do tratamento dependem da natureza e condições da matéria graxa empregada como matéria-prima.

Reação de transesterificação A reação de transesterificação é a etapa da conversão, propriamente dita, do óleo ou gordura, em ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos, que constituem o biodiesel. A reação é representada pelas seguintes equações química:

Óleo/Gordura + Metanol -> Ésteres Metílicos + Glicerol(1) Óleo/Gordura + Etanol -> Ésteres Etílicos + Glicerol(2)

Catalizador: substância que em geral aumenta a velocidade de uma reação e que não sofre alteração durante o processo.

A primeira equação química representa a reação de conversão, quando se utiliza o metanol (álcool metílico) como agente de transesterificação, obtendo-se, portanto, como produtos os ésteres metílicos que constituem o biodiesel e o glicerol (glicerina). A segunda equação envolve o uso do etanol (álcool etílico) como agente de transesterificação, resultando como produto o biodiesel ora representado por ésteres etílicos, e glicerina. Ressalte-se que, sob o ponto de vista objetivo, as reações químicas são equivalentes, uma vez que os

ésteres metílicos e os ésteres etílicos têm propriedades equivalentes como combustíveis. As duas reações acontecem na presença de um catalisador, que pode ser o hidróxido de sódio (NaOH) ou o hidróxido de potássio (KOH), usados em diminutas proporções. A diferença entre eles, com respeito aos resultados na reação, é muito pequena. No Brasil, o hidróxido de sódio é muito mais barato que o hidróxido de potássio.

QUADRO 4 – COMPARAÇÃO DAS ROTAS METÍLICA & ETÍLICA Quantidades e Condições Usuais Médias Aproximadas Quantidade consumida de álcool por 1.000 litros de biodiesel Excesso recomendado de álcool, recuperável, por destilação, após reação Temperatura recomendada de reação Tempo de reação

Formação para o trabalho 2 produtor de biodiesel

Rotas de Processo Metílica

Etílica

90 kg

130 kg

100%

650%

60 ºC

85 ºC

45 minutos

90 minutos

Sob o ponto de vista técnico e econômico, a reação via metanol é muito mais vantajosa que a reação via etanol. O quadro comparativo evidencia as vantagens da rota metílica sobre a rota etílica. No Brasil, atualmente, uma vantagem da rota etílica é a oferta desse álcool em todo o território nacional. Assim, os custos diferenciais de frete, para o abastecimento de etanol versus abastecimento de metanol, em certas situações, podem influenciar na decisão. Em todo o mundo, o biodiesel tem sido obtido via metanol.

Separação de fases Após a reação de transesterificação, a massa reacional final é constituída de duas fases, separáveis por decantação e/ou por centrifugação. A fase mais pesada é composta de glicerina bruta, impregnada dos excessos utilizados de álcool, de água, e de impurezas inerentes à matéria-prima. A fase menos densa é constituída de uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos, também impregnado de excessos reacionais de álcool e de impurezas.

Recuperação do álcool da glicerina A fase pesada, contendo água e álcool, é submetida a um processo de evaporação, eliminando-se da glicerina bruta esses constituintes voláteis, cujos vapores são liquefeitos num condensador apropriado.

Recuperação do álcool dos ésteres Da mesma forma, mas separadamente, o álcool residual é recuperado da fase mais leve, liberando para as etapas seguintes os ésteres metílicos ou etílicos.

Desidratação do álcool Os excesso residuais de álcool, após os processos de recuperação, contêm quantidades significativas de água, necessitando de separação. A desidratação do álcool é feita normalmente por destilação. Na desidratação do metanol, a destilação é simples, uma vez que a volatilidade relativa dos constituintes dessa mistura é muito grande e inexiste o fenômeno da azeotropia para dificultar a completa separação. Diferentemente, a desidratação do etanol complica-se em razão da azeotropia, associada à volatilidade relativa não tão acentuada.

Purificação dos ésteres Os ésteres deverão ser lavados por centrifugação e desumidificados posteriormente, resultando finalmente no biodiesel, que deverá ter suas características enquadradas nas especificações das normas técnicas estabelecidas para o produto como combustível de uso em motores do ciclo diesel.

Destilação da glicerina A glicerina bruta, emergente do processo, mesmo com suas impurezas convencionais, já constitui um subproduto vendável. No entanto, o mercado é muito mais favorável à comercialização da glicerina purificada, quando o seu valor é realçado. A purificação da glicerina bruta é feita por destilação a vácuo, resultando um produto límpido e transparente, denominado comercialmente de glicerina destilada. O produto de calda da destilação, ajustável na faixa de 10 - 15 por cento do peso da glicerina bruta, que pode ser denominado de glicerina residual, ainda encontra possíveis aplicações importantes, as quais estão sendo pesquisadas na Tecnologias Bioenergéticas Ltda (TECBIO).

O metanol tem a desvantagem de ser mais tóxico que o etanol. Desidratação: perda de água. Azeotropia: é quando uma mistura de duas ou mais substâncias que, a certa composição, possui um ponto de ebulição constante e fixo, como se fosse uma substância pura.

Após a reação de transesterificação em que fase é encontrado o biodiesel? Explique como é realizada a desidratação do álcool.

Resumo da lição • A produção de biodiesel envolve as seguintes etapas: preparação da matéria-prima, reação de transesterificação, separação de fases, recuperação, destilação e purificação; • A reação de transesterificação é a etapa propriamente dita de conversão do óleo ou gordura em biodiesel; • Após a reação de transesterificação, o material é convertido em duas fases: uma pesada e outra leve, separáveis por decantação ou centrifugação; • As etapas finais de produção do biodiesel são: recuperação do álcool da glicerina e do álcool dos ésteres, destilação da glicerina e purificação do biodiesel.

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Lição 4

Cadeias produtivas do biodiesel

biodiesel pode ser produzido a partir de várias matérias graxas classificáveis em grupos, designados segundo as suas origens ou fontes, como mostra o quadro.

Dessa forma, o universo de produção desse biocombustível deverá ser pluralizado, justificando a designação Cadeias Produtivas do Biodiesel.

QUADRO 5 – MATÉRIAS-PRIMAS PARA A PRODUÇÃO DE BIODIESEL Grupo: Óleos e Gorduras de Animais

Grupo: Óleos e Gorduras Vegetais

Grupo: Óleos Residuais de Frituras

Grupo: Matérias Graxas de Esgotos

Origens: Matadadouros Frigoríficos Curtumes

Origens: Agriculturas Temporárias e Permanentes

Origens: Cocções Comerciais e Industriais

Origens: Águas Residuais das Cidades e de certas Indústrias

Obtenção: Extração com Água e Vapor

Obtenção: Extração Mecânica Extração Solvente Extração Mista

Obtenção: Acumulações e Coletas

Obtenção: Processos em fase de Pesquisa e Desenvolvimento

Existem quantas cadeias produtivas do biodiesel?

O fluxograma apresentado a seguir mostra, em blocos, os diversos elos das cadeias produtivas do biodiesel, considerando os grupos ou fontes de matérias-primas.

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A visão e a abordagem da produção de biodiesel à luz de cadeias produtivas são necessárias, pois as interdependências entre os seus elos podem definir o sucesso ou fracasso do empreendimento.

CADEIAS PRODUTIVAS DO BIODIESEL Animais Vivos

Mão de obra e Insumos

Óleos e Gorduras

Águas Servidas

Abatedouros e Frigoríficos

Lavouras e Plantios

Frituras Comerciais e Industriais

Estações de Tratamentos de Esgotos

Couros e Peles

Grãos Amêndoas

Curtumes Torta ou Farelo

Óleos Residuais

Extração Mecânica e/ou por Solvente Óleos Bruto

Processos de Extração com Água Quente

Farinha de Carne ou Ossos

Gorduras de Animais

Álcool

Acumulação e Obras

Matéria Graxa Processo em Fase de P&B

Óleos Frituras Refinação do Óleo Bruto

Refinação do Óleo Residual

Óleos e Gorduras Residuais de Esgotos

Óleos e Gorduras para o Biodiesel

Processos de Produção de Biodiesel

Outros Insumos

Catalisador

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Quais são os processos de extração de óleo?

Processos de extração de óleo Os processos de extração de óleo de grãos ou amêndoas oleaginosas podem ser definidos nos seguintes estilos ou rotas:

■■Extração

mecânica ■■Extração por solvente ■■Extração Mista (mecânica/solvente)

QUADRO 6 – ROTAS ADEQUADAS PARA EXTRAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS Tipo de Usinas Usinas de Extração Mecânica

■■Pequenas

Usinas de Extração por Solvente

■■Grandes

Usinas Mistas

UFRJ: Universidade Federal do Rio de Janeiro.

e médias capacidades, normalmente abaixo de 200 ton. de grãos/dia. ■■Oleaginosas de alto teor de óleo, acima de 35%. capacidades, normalmente acima de 300 ton. por dia de matéria-prima. ■■Oleaginosas com baixo teor de óleo, abaixo de 25%. ■■Médias e grandes capacidades, acima de 200 ton/dia. ■■Oleaginosas de médio e grande teor de óleo, acima de 25%. A seleção da rota de extração depende de dois fatores determinantes, quais sejam: a capacidade produtiva e o teor de óleo. O quadro mostra os cenários e as rotas recomendáveis. A empresa Tecnologias Bioenergéticas Ltda (TECBIO) concebeu um sistema de extração de óleo por solvente, apropriado para pequenas escalas de produção, inclusive para a consecução da reação de transesterificação durante o próprio processo de extração.

Óleos residuais de frituras Metano: é um gás.

Matérias-Primas Típicas

Situações Recomendadas

Existem alguns problemas técnicos com respeito à transformação dos óleos residuais de frituras, face à heterogeneidade da matéria-prima no que se refere ao grau de acidez, ao teor de umidade e à presença de certos contaminantes. No entanto, uma equipe da Escola de Química da UFRJ está pesquisando tais dificuldades, com resultados promissores.

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Mamona Amendoim Babaçu

Soja Algodão Mamona Amendoim Babaçu Girassol

Óleos e gorduras residuais de esgotos Esta possibilidade se reveste de extraordinária importância não somente pela abundância dessa matéria-prima, como também como artifício para evitar a transformação dessa matéria graxa em metano, um danoso contribuinte para o efeito estufa. A possibilidade de transformação da matéria graxa em biodiesel tem sido demonstrada em laboratório como factível pela equipe que se ocupa com as questões ambientais e com o biodiesel, na UFRJ.

A questão da glicerina A grosso modo, para cada metro cúbico de biodiesel produzido, produz-se como subproduto 100 kg de glicerina. As pessoas acreditam que o mercado químico não terá condições de absorver tamanha oferta. A implementação da produção de biodiesel deverá rebaixar progressivamente o preço da glicerina, hoje

em torno de US$ 1,000 a tonelada. À medida que o preço diminua, novas aplicações vão sendo viabilizadas; e a abundância de glicerina no mercado deverá suscitar aplicações de grandes demandas que deverão segurar os preços em patamares fixos e convenientes. É provável que possam ser desenvolvidas matérias plásticas para regularizar e acomodar, em algum momento, o mercado da glicerina, bem como a adição de glicerina em certos alimentos para melhorar as propriedades sensoriais. Por outro lado, várias poderiam ser as aplicações da glicerina na

agricultura, desde que seu preço fosse compatível. Com certeza, em última instância, antes de jogar a glicerina no lixo, é possível transformá-la em metanol, através de uma reforma com vapor, realimentando o processo de produção de biodiesel. Uma outra premissa, por demais verdadeira, é que os decréscimos progressivos das receitas obtidas com a glicerina serão suficientemente compensados pelos futuros aumentos dos preços do biodiesel induzidos pelos aumentos dos preços do petróleo.

Em quais setores produtivos a glicerina pode ser utilizada com o aumento de sua oferta?

Veículos movidos a biodiesel

Resumo da lição • Existem quatro cadeias produtivas do biodiesel formadas pelos grupos: óleos e gorduras animais, óleos e gorduras vegetais, óleos residuais de frituras e materiais graxos de esgotos; • O processo de extração de óleo pode ser: mecânico, por solvente ou misto; • A produção de biodiesel aumenta a oferta de glicerina, diminuindo seu preço, gerando a possibilidade de sua aplicação em diversos setores produtivos.

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Lição 5

Biodiesel no Brasil Edáficas: características relativas ao solo.

Por que o Brasil tem condições de liderar a produção mundial de Biodiesel? Qual seria a principal matéria-prima para produção de Biodiesel na Amazônia?

Brasil, pela sua imensa extensão territorial, associada às excelentes condições edafoclimáticas, é considerado ideal para a exploração da biomassa para fins alimentícios, químicos e energéticos. Estudos divulgados pelo National Biodiesel Board (NBB), órgão que se ocupa com a implementação do biodiesel nos Estados Unidos, afirmam que o Brasil tem condições de liderar a produção mundial de biodiesel, promovendo a substituição de, pelo menos, 60% da demanda mundial atual de óleo diesel mineral. No campo das oleaginosas, as matérias-primas potenciais para a produção de óleo diesel vegetal são bastante diversificadas, dependendo da região considerada. Por outro lado, as diversidades sociais, econômicas e ambientais geram distintas motivações regionais para a produção e consumo de combustíveis da biomassa, especialmente quando se trata do biodiesel. A seguir será feita uma análise das potencialidades vocacionais das diferentes regiões brasileiras.

Amazônia Toda a bacia do Rio Amazonas e seus afluentes, compreendendo os estados do Amazonas e Pará, e parte dos estados circunvizinhos, onde predomina a floresta amazônica, com clima úmido-equatorial.

a) Vocação Agrícola Esta região não possui vocação para as culturas temporárias, uma vez que o solo fértil é de pequena

Formação para o trabalho 2 produtor de biodiesel

profundidade e a elevada taxa de pluviosidade ocasiona excessiva erosão, entre outros danos. Todavia, a Amazônia tem apresentado excelentes resultados na produção de oleaginosas de palmeiras, das quais o dendezeiro se apresenta com produtividade que atinge a 5.000 kg de óleo por hectare por ano. Acrescente-se que várias são as palmeiras nativas com características bastante promissoras para a produção de óleo e poderiam abastecer microunidades industriais, conferindo autossuficiência local em energia.

b) Motivações É oportuno salientar que a maior parte da energia utilizada na região amazônica é oriunda do óleo diesel e que o custo do transporte deste produto para localidades remotas é excessivamente elevado, chegando a alcançar até três vezes o valor original do combustível.

Pré-Amazônia Esta região compreende os estados do Maranhão e Tocantins e parte dos estados do Piauí, Goiás, Mato Grosso e Pará. Predominam imensas florestas babaçuais, algo em torno de 17 milhões de hectares.

a) Vocação agrícola O coco de babaçu e seus constituintes têm os seguintes aproveitamentos: ■■Das amêndoas (6 - 8%) pode extrair-se o óleo (60%), que se apresenta como excelente para a produção de biodiesel. A torta (40%), rica em proteínas, pode

destinar-se à formulação de rações de animais. ■■O mesocarpo (17 - 22%), rico em amido, pode ser empregado, juntamente com a torta de extração do óleo, para a composição de rações de animais. ■■O endocarpo (52 - 60%), um lignito vegetal, pode ser usado para a fabricação de carvão ou grafite ou, através de um processo de aglomeração, ser empregado na fabricação de materiais construtivos (tacos, revestimentos, madeiras reconstituídas, etc.). O carvão de babaçu pode ser usado como matéria-prima na produção de metanol, importante insumo do biodiesel. Na carbonização do endocarpo, pode ser extraído também o metanol. ■■O epicarpo (12 -18%) é constituído de fibras, que podem ser empregadas como combustível para geração de calor e eletricidade, insumos necessários para os processos industriais. A floresta de babaçu apresenta um potencial de produção de coco superior a 40 milhões de toneladas anuais, equivalendo a 17 mil toneladas anuais de óleo, capaz de produzir 20 bilhões de litros anuais de biodiesel. Levando-se em conta ainda a possibilidade do consórcio agrícola do babaçu com amendoim, girassol, mamona e outras oleaginosas, além da pecuária extensiva, a região pré -amazônica apresenta-se, em termos potenciais, como uma região naturalmente rica e promissora para extraordinárias produções de alimentos e energia.

b) Motivações A principal motivação do babaçu está no aproveitamento de um recurso natural já existente, em condições de gerar, além do biodiesel,

uma miscelânea de produtos, tais como: metanol, carvão vegetal, grafite, alcatrão, combustível de fornos e caldeiras, rações, aglomerados para construção civil, fabricação de móveis, entre outros. A exploração dos babaçuais, em consórcio com outras atividades agrícolas ou pecuárias, como extraordinário fator de ocupação e geração de renda, poderá fixar o homem na região Pré-Amazônica, invertendo o fluxo migratório.

Nordeste semiárido Compreende os estados e regiões pertencentes ao chamado Polígono das Secas. Portanto, o semiárido nordestino abrange quase todos os territórios dos estados da Região Nordeste, incluindo-se o norte de Minas Gerais. São regiões de convivência com as secas periódicas e, em consequência, possuem grandes contingentes de miseráveis rurais.

a) Vocação agrícola A irrigação tem demonstrado ser o caminho para uma agricultura segura e produtiva no semiárido nordestino; porém, em razão de vários fatores, incluindo-se o econômico, este artifício se presta às culturas mais nobres, como a fruticultura, a horticultura e a floricultura, cujos resultados têm sido satisfatórios. As culturas energéticas têm que se basear em lavoura de sequeiro, isto é, sem irrigação. Entre as possibilidades propostas, a mamona e o algodão se apresentam como viáveis, uma vez que tais culturas podem conviver com o regime pluviométrico do semiárido. Estudos preliminares sinalizam o girassol como uma oportunidade agrícola, uma vez que variedades recémdesenvolvidas possuem resistências consideráveis às estiagens, explicadas pelas suas longas raízes pivotantes.

Raiz pivotante

Raiz pivotante ou axial: apresenta um eixo principal do qual partem ramificações secundárias, terciárias, etc., que normalmente não ultrapassam em comprimento o eixo inicial.

Quais Estados constituem a região Pré-Amazônica?

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Xerófilas: vegetais que vivem em lugares secos.

Ricinocultura: cultura de mamona (carrapateira).

Quais as vantagens da plantação de mamona no semiárido nordestino?

O Nordeste possui uma série de espécies xerófilas nativas, como os pinhões, a leucena e outras oleaginosas e leguminosas, que poderiam ser incluídas como plantas produtoras de óleos vegetais para a produção de biodiesel. Especificamente, tendo como objetivo a produção de óleo, a ricinocultura parece constituir o verdadeiro caminho e vocação para o semiárido, pelas seguintes razões: ■■A mamoneira se adapta muito bem com o clima e as condições de solos do semiárido. ■■Estudos realizados pelo Centro Nacional de Pesquisa do Algodão (CNPA), da Embrapa, em Campina Grande, estão disponibilizando cultivares de alta produtividade (até 2.500 kg de semente por hectare). ■■A lavoura da mamona se presta para a agricultura familiar, podendo apresentar economicidade elevada. ■■ A torta resultante da extração do óleo de mamona se apresenta como adubo de excelência, encontrando aplicações ideais na fruticultura, horticultura e floricultura, atividades importantes e crescentes nos perímetros irrigados nordestinos. ■■A lavoura de um hectare de mamona pode absorver até oito toneladas de gás carbono da atmosfera, contribuindo de forma relevante para o combate do efeito estufa.

b) Motivações A imensidão do mercado energético poderá constituir a sustentação de um programa de assentamento familiar com foco na cultura da mamona. É sabido, pelas estatísticas dos recrutamentos assistencialistas, que o semiárido nordestino, possui mais de 2.000.000 famílias de miseráveis

Formação para o trabalho 2 produtor de biodiesel

que habitualmente convivem com a fome e que se tornam, periodicamente, flagelados das secas. A grande e forte motivação para um programa de biodiesel no Nordeste reside na possibilidade de erradicar ou minorar a miséria através da ocupação, com renda digna, em assentamentos familiares. Em termos potenciais é fácil imaginar o panorama e os efeitos da ocupação, com a lavoura de mamona, de dois milhões de famílias: considerando uma produção participativa familiar, média, de três toneladas anuais de sementes de mamona, a safra global de mamona atingiria seis milhões de toneladas, capazes de gerar cerca de três bilhões de litros de biodiesel. O mais importante é que cada família poderia auferir uma renda extra anual superior à R$ 1.670,00 (US$ 1,000.00/ano), suficientes para uma vida digna.

Regiões sul e centro-sul É constituída por todos os estados que compõem o cone sul brasileiro – Espírito Santo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, São Paulo, Mato Grosso do Sul, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul.

a) Vocação agrícola A vocação agrícola incide sobre as culturas temporárias, mecanizáveis, especialmente a soja ou o amendoim, sendo esta oleaginosa, mais apropriada para a produção energética, pois apresenta um teor de óleo superior a 45%, enquanto a soja situa-se em 18%. O girassol, direta ou indiretamente, poderá contribuir substantivamente para o programa energético, pelas suas extraordinária produtividade e resistência à estiagem, atualmente frequente na região. Quando se diz contribuição direta significa que o óleo pode ser utilizado para a produção de biodiesel, e contribuição indireta é que o seu óleo poderá ser

direcionado ao mercado alimentício, deslocando os excedentes de outros óleos (soja, por exemplo) para o mercado energético.

b) Motivações Duas são as principais motivações para o programa de produção e consumo de biodiesel no Sul e Centro-Sul: ■■A primeira diz respeito à questão mercadológica. O preço do óleo de soja tem apresentado quedas permanentes no mercado. Então, o uso alternativo do óleo no mercado energético teria o efeito regulador da oferta e a natural estabilização dos preços. ■■A mistura do óleo diesel mineral com o biodiesel tem-se mostrado extremamente importante na melhoria da qualidade das emissões resultantes do funcionamento dos motores. Ele minimiza a presença do enxofre sob a forma de mercaptanas e dos hidrocarbonetos cíclicos, substâncias danosas aos vegetais e aos animais, incluindo os seres humanos. É nas grandes cidades onde mais se concentram os poluentes das emissões veiculares, em razão do congestionamento, da densidade de tráfegos e das acelerações e desacelerações dos motores, situações de baixo rendimento em que as emissões são mais ricas em combustíveis não queimados. Portanto, a qualidade ambiental nos grandes aglomerados urbanos constitui uma forte motivação para a produção e consumo do biodiesel.

Entraves e dificuldades Apesar da importância destacada do óleo diesel para o Brasil, muitas dificuldades são impostas para a escalada de implementação do biodiesel. Um dos entraves que têm sido apontados é que o óleo diesel no

País é um dos mais baratos do mundo, especialmente se comparado aos preços das demais frações do petróleo. O preço do óleo diesel no Brasil tem um forte componente político, justificado pela pesada influência do frete nos custos finais das mercadorias e pelas distâncias transportadas associadas à ineficiência dos transportes. A isenção dos impostos para a cadeia produtiva do biodiesel constitui uma providência imprescindível, sem a qual não haverá possibilidade de competição desse novo combustível com óleo diesel mineral. Em todo o mundo, a produção e o consumo de biodiesel têm sido dispensado de taxas e impostos. Uma terceira categoria de entrave refere-se à burocracia imposta às questões relacionados aos combustíveis. Embora já existam normas internacionais estabelecidas e testadas para o biodiesel, o País, até o momento, não dispõe de uma jurisdição nacional. Na Europa, o biodiesel é encarado como uma realidade técnica, econômica e ambiental. As indústrias de motores e acessórios tiveram que homologar os seus equipamentos. O Brasil tem caminhado no sentido inverso. É necessário iniciar o programa de produção visando ao emprego do biodiesel como um aditivo. A oferta de matéria-prima parece ser uma das principais dificuldades restritivas para a implementação de um programa de produção extensiva de biodiesel. O caminho não poderá ser outro a não ser organizar os sistemas de produção agrícola, garantindo preços justos e seguros para os agricultores. Outras questões são consideradas como limitantes na implementação de um programa nacional de biodiesel, em que se incluem o mercado da glicerina, o custo de

Qual a matéria-prima mais apropriada para produção de biodiesel no Sul e Centro-Sul? Que providências devem ser adotadas para tornar o Biodiesel competitivo em relação ao encanto óleo diesel?

Fundação Demócrito Rocha 27

produção do biodiesel, entre outros que são abordados nas diversas seções deste manual.

Custos e preços sugeridos para o Biodiesel no Brasil A principal parcela na formação do custo do biodiesel deve-se ao preço da matéria-prima, que contribui, grosso modo, com dois terços dos custos totais de produção. Os créditos obtidos com a venda de glicerina são importantes na viabilização do biodiesel. Para o futuro, acredita-se que esses créditos deverão ser menos importantes como fator de viabilização, pois a tendência

é baixar o preço de mercado da glicerina e aumentar o preço do petróleo, e, em consequência, o preço do óleo diesel mineral. A parcela de custo devido aos agentes de transesterificação, bem como as demais parcelas dos custos diretos são plenamente absorvidos pelos créditos obtidos com as receitas de glicerina. A tabela abaixo mostra os dados de produção e valor em reais relativos ao ano de 2006. Para uma análise econômica genérica do biodiesel, torna-se importante conhecer os custos em função do valor da matéria-prima.

QUADRO 6 – PRODUÇÃO DE MAMONA E VALOR EM REAIS EM 2006 Brasil, Região Geográfica e Unidade da Federação Brasil Nordeste Ceará

Quantidade produzida (Tonelada) 95.000 83.280 4.393

Valor da produção (Mil Reais) 57.968 49.444 2.290

Valor da produção (Percentual) 0,08 0,49 0,22

Área plantada (Hectare) 160.332 146.425 6.330

Área plantada (Percentual) 0,29 1,42 0,46

Fonte: IBGE: Produção Agrícola Municipal

Considerando o balanço de materiais e das energias envolvidas no processo, os custos de produção de biodiesel podem ser facilmente

calculados. Os resultados são apresentados, em variadas formas, nos Gráficos A, B, C e D. Considerou-se a isenção completa de impostos.

GRÁFICO A – ANÁLISE DE CUSTOS PURO – B100

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GRÁFICO B – ANÁLISE COMPARATIVA PREÇO B5

GRÁFICO C – ANÁLISE COMPARATIVA PREÇO B100

Fundação Demócrito Rocha 29

GRÁFICO D – VARIAÇÃO DO AUMENTO DO PREÇO DO B5 EM RELAÇÃO AO PREÇO DO DIESEL MINERAL EM FUNÇÃO DO PREÇO DA MATÉRIA-PRIMA

Analisando os preços propostos, é viável a venda de biodiesel no Brasil?

O Gráfico A mostra os custos do biodiesel em função do custo da matéria-prima, ou seja, o seu preço posto na fábrica de biodiesel. Examinando esse gráfico conclui-se que a US$ 952.00 por tonelada de matéria-prima, o custo do biodiesel situa-se ao nível de US$ 0.86 por litro, que poderá ser comercializado para o consumidor a US$ 1.08 por litro, conforme mostra o Gráfico C, sendo competitivo em relação ao preço do óleo diesel. O Gráfico B diz respeito aos resultados aplicado à mistura B-5, isto é, a mistura biodiesel/diesel na proporção de 5%, condição que tem sido recomendada para iniciar o programa de biodiesel no Brasil. Com a matéria-prima a US$ 400/ton, é evidente que o preço da mistura torna-se o mesmo do biodiesel puro. As variações dos preços sugeridos para o ecodiesel B-5 são pequenas, pois tais variações são atenuadas pela baixa participação do biocombustível. O Gráfico D mostra as variações percentuais dos preços sugeridos para o ecodiesel B-5 em função do custo da matéria-prima,

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sendo uma outra forma de apresentar os resultados contidos no Gráfico B. Conclui-se desses gráficos que o custo máximo admissível para a matéria-prima situa-se em US$ 452 por tonelada, considerando um preço médio do óleo diesel na bomba, equivalente a US$ 1.07 o litro. Conclui-se, ainda, que, para a mistura B-5, os preços são mais tolerantes, pois são atenuados. Para o preço da matéria-prima de US$ 500 por tonelada, por exemplo, o B-5 deverá ser comercializado na bomba a US$ 1.09 por litro, cerca de 2% a mais que o preço atual do óleo diesel, US$1.07 / litro. Os Gráficos C e D referem-se aos resultados dos cálculos para a mistura diesel/biodiesel, numa proporção de 5% do biocombustível, correspondendo ao ecodiesel B-5, condição que se pretende iniciar o programa de produção e uso do biodiesel no Brasil. O Gráfico C mostra os preços sugeridos para a mistura B-5 em função do custo da matéria-prima e o Gráfico D apresenta as variações

percentuais, positivas ou negativas, sobre os preços do óleo diesel. Pensando em exportações do biodiesel para os países europeus, os preços máximos admissíveis para a matéria-prima poderão ser muito mais elevados, uma vez que o preço do biodiesel para o consumidor é quase o dobro dos preços brasileiros.

Nestes casos, considerando os fretes e as despesas de cabotagem, é possível vender o biodiesel a um preço na faixa de US$ 1.07 por litro. Nestas condições, o preço máximo admissível para a matéria-prima eleva-se para US$ 970.00 por tonelada.

Resumo da lição • O Brasil é considerado um país, por excelência, para exploração da biomassa; • A amazônia apresentou ótimos resultados na produção de oleaginosas de palmeiras; • Na região pré-amazônica a predominância é do óleo de babaçu. • Na região Nordeste predomina a mamona; • Nas regiões Sul e Centro-Sul a vocação agrícola é para produção de cultura temporária na produção de oleaginosas.

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Lição 6

Aspectos econômicos, sociais e ambientais do biodiesel

Quando surgiu o combustível especificado como “óleo diesel”? Em que se diferencia o fracionamento do petróleo no Brasil?

m 1895, cerca de 25 anos após a descoberta do petróleo, Rudolf Diesel concebeu o motor de ignição por compressão, que mais tarde foi denominado, em sua homenagem, de motor diesel. Durante a Exposição Mundial de Paris, em 1900, um motor diesel foi apresentado ao público funcionando com óleo de amendoim. Os primeiros motores tipo diesel eram de injeção indireta através de pré-câmaras, o que permitia uma maior versatilidade e tolerância, quanto às características dos combustíveis. Tais motores eram alimentados por petróleo filtrado, óleos vegetais e até mesmo óleos de peixe. Todavia, eram motores de baixo rendimento e a qualidade das emissões seria hoje inaceitável. Até o final dos anos 1940, os motores diesel consumiam o que era denominado de óleo cru, uma espécie de petróleo filtrado e padronizado, com baixo nível de fracionamento. O combustível especificado como óleo diesel somente surgiu com o advento dos motores diesel de injeção direta, sem pré-câmara. A disseminação desses motores se deu na década de 50, com a forte motivação do maior rendimento, resultando em baixo consumo de combustível. Além do baixo nível de consumo específico, os motores diesel modernos, produzem emissões de acordo com padrões estabelecidos. Atualmente, a sociedade tem sido mais exigente quanto às emissões,

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requerendo melhorias não só nos motores, mas, principalmente, nos combustíveis.

O fracionamento do petróleo Numa refinaria, o petróleo bruto, através de processamento, é desdobrado em diversas frações que têm aplicações como combustíveis e como matérias-primas petroquímicas. Os óleos combustíveis industriais, o óleo diesel, querosene, gasolina e gás de cozinha são os combustíveis utilizados nas diversas aplicações. O asfalto e as naftas constituem as matérias -primas industriais. O espectro das diversas frações do petróleo depende de suas características e composição. Normalmente, a fração obtida de óleo diesel situa-se ao redor dos 30%. No entanto, no Brasil, em razão de suas necessidades diferenciadas, os processos conduzidos nas refinarias são ajustados para maximizar a produção de óleo diesel, que atinge a marca dos 40% do petróleo processado.

Produção e controle do óleo diesel no Brasil Em 2006, o Brasil atingiu a autosuficiência em petróleo com uma produção de 1,9 milhão de barris/dia. Entretanto continuará a importar petróleo pela necessidade de óleo diesel, fato evidenciado pelas importações deste produto e exportações de gasolina, e ainda pela mudança do perfil de fracionamento do barril de petróleo em favor da produção de óleo diesel.

Modos de transportes A distribuição setorial do consumo de óleo diesel no Brasil tem o seguinte perfil: ■■Transportes - 75% ■■Agricultura - 15% ■■Outros usos - 10% A concentração anormal do uso do diesel nos transportes, requer uma análise crítica dos meios de transportes no Brasil, com vistas a entender tal anomalia. Os transportes de cargas podem ser enquadrados nos seguintes grupos: ■■Hidroviário ■■Aeroviário ■■Ferroviário ■■Dutoviário ■■Rodoviário A estrutura do transporte de cargas no Brasil é atípica. Apesar de sua enorme costa marítima e da sua extraordinária malha fluvial, o transporte hidroviário tem sido negligenciado. Este fato torna-se mais grave quando associado ao fato de que cerca de 80% da produção e do consumo dessa cargas situam-se na faixa litorânea e que o transporte hidroviário é, grosso modo, oito vezes menos demandante de óleo diesel que o transporte rodoviário, considerando litros de combustível por tonelada de carga transportada e por quilômetro de percurso. Mais de 70% das cargas brasileiras são transportadas em rodovias. Na Europa, este número situa-se na proporção de 25%, pois o transporte ferroviário tem sido o preferido, uma vez que consome cerca de um quarto do meio rodoviário, quando se considera litros/tonelada/km. É fácil demonstrar que as importações brasileiras de petróleo e de óleo diesel seriam anuladas, se o perfil brasileiro dos transportes de

cargas se ajustasse ao perfil dos Estados Unidos ou do Canadá, em que os transportes rodoviários participam com menos de 50% do total das cargas transportadas. É por esta razão que o Brasil importa óleo diesel numa proporção de cerca de 20% do seu consumo, apesar da estrutura de fracionamento das suas refinarias serem otimizadas para a produção de óleo diesel.

Reflexos sociais e econômicos da substituição do diesel por biodiesel Esses dados e informações mostram que, para cada barril de biodiesel produzido, deixa-se de importar 2,5 barris de petróleo, que, pelos preços atuais (março/2003), resulta numa poupança de divisas nacionais em torno de US$ 90. A seguir são apresentados três cenários para resultados socioeconômicos da substituição do óleo diesel mineral por biodiesel considerando: Cenário A: a produção de dois bilhões de litros anuais de biodiesel de mamona. A meta de produção de biodiesel seria dimensionada com base na erradicação da miséria na região semiárida do Nordeste brasileiro, ocupando dois milhões de famílias que convivem com a fome. A estratégia seria a implementação de um programa de lavoura familiar com base na mamona, para gerar renda complementar segura para as famílias envolvidas, além da renda duvidosa, tradicionalmente auferida com a prática da lavoura de subsistência (feijão e milho). Cenário B: a produção de seis bilhões de litros anuais de biodiesel de mamona, soja e amendoim. A meta de produção de biodiesel seria dimensionada com base na substituição das importações de óleo diesel, que é de seis bilhões de litros anuais. Seria acrescentada, à meta do Cenário A,

Transporte dutoviário: é aquele efetuado no interior de uma linha de tubos ou dutos realizado por pressão sobre o produto a ser transportado. Neste meio de transporte o veículo que efetua o transporte é fixo enquanto que o produto a ser transportado é o que se desloca, não necessitando assim, na maior parte dos casos, de embalagens para o transporte.

Explique como é feito o transporte dutoviário Se o perfil brasileiro de transporte se ajustasse ao perfil americano, qual seria a consequência nas importações brasileiras de diesel?

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uma produção de dois bilhões de litros anuais de biodiesel de soja e dois bilhões de litros anuais de biodiesel de amendoim, a serem cultivados em áreas do cerrado brasileiro. Cenário C: a produção de 20 bilhões de litros anuais de biodiesel de mamona, soja, amendoim, dendê e babaçu. A meta de produção de biodiesel seria dimensionada com base na meta americana, já definida pela Lei do Senado S-517 de abril de 2002, qual seja, 20 bilhões de litros anuais. O cumprimento dessa meta seria possível dobrando a produção da meta do Cenário B, acrescentando-se um bilhão de litros anuais de biodiesel de babaçu e sete bilhões de litros anuais de biodiesel de dendê. Neste cenário, o combustível para motores diesel não balizaria mais as importações de petróleo, e o Brasil poderia ganhar divisas, através de exportações de biodiesel.

O quadro na página 36 mostra as condições e consequências para os três cenários idealizados como modelos. As condições são apresentadas em termos de áreas ocupadas pela cultura de oleaginosas adequadas às diversas regiões brasileiras e ao número de famílias envolvidas na produção rural. As consequências são apresentadas em termos de volumes de petróleo substituído, de economia de divisas e de economia no Programa Fome Zero.

Observações e comentários ■■Foi

considerando, de forma conservadora, que 1.000 kg de óleo vegetal produz 1.000 litros de biodiesel. ■■Para as metas estabelecidas nos três cenários, foram consideradas as seguintes produtividades para os cálculos das áreas necessárias para a produção de oleaginosas:

QUADRO 7 – PRODUTIVIDADE DAS OLEAGINOSAS Espécies Oleaginosas Mamona Soja Amendoim em Casca Coco de Babaçu Coco de Dendê

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Produtividades, em kg/hectare/ano Grãos ou Cocos Óleo Vegetal 1.000 470 1.200 210 1.500 450 3.000 20.000

120 5.000

■■Nos

cálculos dos níveis de ocupações foram considerados os seguintes parâmetros: ■■Lavoura familiar de mamona: 2 hectares/família. ■■Lavoura mecanizada de soja: 20 hectares/família. ■■Lavoura mecanizada de amendoim: 16 hectares/família. ■■Extrativismo do coco de babaçu: 5 hectares/família. ■■Cultivo mecanizado do dendezeiro: 5 hectares/família. ■■Nos cálculos, considerou-se um custo para o Programa Fome Zero de R$ 50,00 por mês por família, resultando em R$ 600,00 por ano por família, ou US$ 287 por ano por família.

Sugestões e recomendações para um programa nacional do biodiesel O Brasil, pela sua imensidão territorial, associada às suas excelentes condições edafoclimáticas, constitui um verdadeiro paraíso para a exploração da biomassa, com fins alimentícios, energéticos e químicos.

Segundo estudos internacionais, o Brasil tem potencialmente a capacidade de abastecer com biodiesel, substituindo 60% do consumo mundial de óleo diesel de petróleo. O Programa Nacional do Álcool, pelo volume de produção alcançado, constitui um importante exemplo da capacidade brasileira de produção de combustíveis com base em sua biomassa. A lavoura da mamona, por exemplo, tem a capacidade de oferecer ocupação para os dois milhões de famílias de trabalhadores rurais sem emprego, que vivem com fome no semiárido nordestino, em condições de ofertar mais de dois bilhões de litros anuais de biodiesel. Um outro exemplo da complementaridade de matérias-primas refere-se ao caso da inserção do babaçu no mercado energético, espécie vegetal oriunda dos mais de 17 milhões de hectares, já existentes e disponíveis nos Estados do Maranhão, Piauí, Goiás, Tocantins e outros, que constituem a região pré-amazônica.

(Este texto foi extraído de um documento encomendado pela equipe de transição do Governo Lula, tendo sido veiculado pelo IVIG - Instituto Virtual Internacional de Mudanças Globais, COPPE - UFRJ)

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QUADRO 8 – RESULTADOS SOCIAIS E ECONÔMICOS DE PROGRAMAS DE PRODUÇÃO DE BIODIESEL (VALORES APRESENTADOS EM BASE ANUAL) Culturas Agrícolas

Área Cultivada, em milhões de hectares

Produção de Biodiesel, em bilhões de Litros

Substituição de Petróleo em bilhões de Litros

Economia de Divisas em bilhões de US$

Ocupações, em milhões de Famílias

Economia no Fome Zero milhões de US$

Lavoura Familiar de mamona

2,376

712

TOTAIS

2,237

712

Lavoura Familiar de mamona

2,237

712

Lavoura Mecanizada de soja

2,237

0,45

160

Lavoura Mec. de amendoim

2,237

0,25

TOTAIS

6,711

2,70

961

Lavoura Familiar de mamona

4,753

1,425

Lavoura Mecanizada de soja

4,753

0,90

0,320

Lavoura Mec. de amendoim

4,753

0,50

0,178

Extrativismo do babaçu

2,50

1,189

1,60

0,569

Cultivo Mecanizado do dendê

1,5

17,5

8,32

0,30

0,106

TOTAIS

43,5

23,77

7,30

2,592

CENÁRIO A:

CENÁRIO B:

CENÁRIO C:

Câmbio: (Dólar Comercial) US$ 1.00 = R$ 1,67

Do coco de babaçu, além da oferta de óleo, é possível obter carvão vegetal e seus derivados: metanol, etanol, rações de animais e vários outros produtos. A prática de lavouras familiares de oleaginosas, consorciada ao babaçu, como o amendoim, girassol e outras, pode aumentar não somente a oferta de óleos vegetais para o

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mercado químico, alimentício e energético, mas também a geração de milhares de emprego para as famílias rurais da região pré-amazônica, fixando-as com dignidade no campo, impedindo assim que elas migrem para a região amazônica, para sobreviver do desmatamento e das lavouras inadequadas.

Outro exemplo está na possibilidade de obtenção de biodiesel, partindo de insumos residuais, não somente de óleos de frituras, mas também do sebo dos abatedores, frigoríficos e curtumes e ainda da exuberante quantidade de matérias graxas existentes nos esgotos municipais e em certas indústrias.

Etanol e Metanol: vantagens e desvantagens O biodiesel constitui-se de uma mistura de ésteres obtidos de materiais graxos, de origem vegetal ou animal, através de uma reação química denominada de transesterificação, utilizando-se como coadjuvante um álcool que pode ser o metanol ou o etanol. As vantagens comparativas do uso do metanol na transesterificação são: ■■O consumo de metanol no processo de transesterificação é cerca de 45% menor que do etanol anidro. ■■Para uma mesma taxa de conversão, o tempo de reação utilizando o metanol é cerca de metade, do tempo quando se emprega o etanol. ■■O consumo de vapor na rota metílica é cerca de 20% do consumo na rota etílica, e o consumo de eletricidade é menos da metade. ■■Os equipamentos de processo da planta com rota metílica é cerca de um quarto do volume dos equipamentos para a rota etílica. Os custos do processamento utilizando-se a transesterificação com metanol é cerca de metade do custo de transesterificação empregandose o álcool etílico, o que representa uma redução nos custos finais de

biodiesel na faixa de 5 a 60%, dependendo dos preços da matéria-prima.

As potencialidades regionais A produção de biodiesel deve levar em conta as potencialidades regionais e será de grande importância que as usinas produtoras seja compostas de pequenas, médias e grandes unidades. As pequenas voltadas ao atendimento da demanda localizada, enquanto que as médias e grandes atendendo o mercado atacadista e a exportação. Com base no Plano Nacional de Agroenergia, a estruturação da produção e uso de biodiesel no Brasil deverá considerar as dimensões continentais e o aproveitamento das potencialidades regionais, seja das culturas já tradicionais, como a soja, o amendoim, o girassol, a mamona e o dendê; seja das novas alternativas, como o pinhão manso, o nabo forrageiro, o pequi, o buriti, a macaúba e uma grande variedade de oleaginosas a serem exploradas, bem como a produção de biodiesel a partir de novas tecnologias que usam a canade-açúcar como matéria-prima. Segundo a Associação Nacional de Petróleo (ANP), o País conta, até o momento, com apenas 12 plantas produtoras, das quais cinco já receberam autorização para serem exploradas comercialmente e sete estão em processo de autorização. O potencial de produção atual é estimado em 176 milhões de litros anuais. Portanto, um programa brasileiro de biodiesel deverá respeitar as especificidades e as potencialidades regionais, as quais possuem as seguintes características mostradas no quadro a seguir.

A ricinocultura pode gerar renda complementar para pelo menos 10 milhões de brasileiros que vivem no Nordeste, especialmente nos constantes períodos de seca e de longas estiagens.

Por que o Brasil tem potencialidade para exploração da biomassa?

Transesterificação: reação química, na qual o óleo vegetal é misturado ao álcool para produzir o Biodiesel.

Quais as vantagens de usar o metanol na produção de biodiesel?

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QUADRO 10 – Motivações e Potenciais Regionais para a Produção de Biodiesel Regiões

Principais Motivações

Matérias-primas

Amazônia

Pequenas produções localizadas nas chamadas ilhas energéticas. Grandes produções nos dendezais.

Óleos de palmeiras nativas, plantios de dendê em áreas de reflorestamentos

Pré-Amazônia

Exploração dos babaçuais, com aproveitamento integral do coco, para fins químicos e energéticos. Geração de renda através de lavouras associadas aos babaçuais: amendoim, girassol.

Óleo de babaçu, óleo de amendoim, e outros provenientes de culturas consorciadas.

Semiárido Nordestino

Geração de ocupação e renda. Erradicação da miséria.

Lavouras de plantas oleaginosas xerófilas (mamona)

Cone Sul, Centro Sul e Centro Oeste

Melhorias das emissões veiculares nos grandes centros urbanos. Regulação nos preços do óleo de soja, ora em declínio.

Soja e outras possíveis culturas temporárias.

Em todas as Regiões

Melhor aproveitamento de certos desperdícios.

Óleos residuais de frituras e de resíduos industriais matérias graxas extraídas de esgotos industriais e municipais.

As grandes motivações

Resumo da lição • No Brasil, as refinarias são ajustadas para maximizar a produção de óleo diesel que atinge 40% do petróleo processado;

A partir de uma nova ordem das coisas, entende-se que o plano de ações da política do Governo Federal deverá centrar-se nas seguintes motivações: ■■Erradicação da fome. ■■Geração de ocupação e renda. ■■Promoção de desenvolvimento equilibrado.

• É importante criar-se restrições a propósito da conceituação do processo de produção de biodiesel, dando liberdade à seleção das matériasprimas e do álcool transesterificante; • É importante viabilizar um programa de produtos de biodiesel no Brasil.

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■■Responsabilidade

social e ambiental. ■■Direcionando as atenções para matriz energética, especificamente para o biodiesel, um programa nacional de produção desse combustível deverá ser planejado.

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Os estudiosos da economia estão de acordo que a educação é o motor do desenvolvimento e qualiﬁcar a população que possui baixa escolaridade é o grande desaﬁo dos gestores do século XXI. REALIZAÇÃO

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