Newton Duarte, Cogen

O Brasil, como protagonista na produção e exportação de alimentos, possui “a faca e o queijo” para se tornar o maior produtor mundial de biocombustíveis, principalmente biometano.

De um lado, é pressionado a encontrar solução para o dejeto proveniente do setor, como condição sine qua non para garantir sustentabilidade em seu protagonismo; por outro, a grande disponibilidade de dejeto traz oportunidade ímpar de produção de biometano em grande escala, o que obviamente garante redução de GEE na atmosfera a partir da circularidade obtida no processo e substituição do diesel.

Nesse sentido, empresas de motores e veículos comerciais têm direcionado seus investimentos para o desenvolvimento de motores movidos a metano, na forma de gás natural, biogás e biometano comprimido, por acreditar ser esta uma solução que equilibra as questões sociais e econômicas, além de praticamente eliminar a emissão de material particulado, problema encontrado principalmente nos grandes centros urbanos, e, sobretudo, atacar na raiz as emissões de GEE a partir do aproveitamento do resíduo do agronegócio e do resíduo urbano.

Os motores de combustão a gás natural funcionam perfeitamente a biometano, uma vez que a molécula combustível é a mesma (CH4), com a diferença em sua origem: gás natural é, geralmente, disponível em poços subterrâneos (não renovável), enquanto o biometano é oriundo da biodigestão de matéria orgânica (renovável). Quando comparado com o diesel, que possui densidade energética da ordem de 46 MJ/kg, o metano apresenta 55 MJ/kg, 20% superior.

Por outro lado, em função do seu baixo número de cetano, a ignição de um motor 100% a gás ocorre através de vela de ignição em ciclo Otto. Pelo mesmo motivo, a taxa de compressão volumétrica de um motor desenvolvido originalmente para operar com gás é da ordem de 11:1 a 13:1, enquanto um motor que opera com diesel possui taxa entre 15:1 e 18:1. Essa diferença construtiva explica, muitas vezes, porque motores a diesel convertidos em gás natural acabam tendo seu desempenho reduzido para compensar um excesso de pressão de compressão, o que poderia ocasionar ignição irregular do gás (por exemplo, detonação).

Com o avanço das tecnologias de combustão e gerenciamento do sistema de injeção, do sistema de admissão de ar e monitoramento de pressões e temperaturas, um motor a gás natural ou a biometano moderno possui desempenho de torque e potência equivalente a de um motor diesel de mesmo deslocamento volumétrico, enquanto proporciona vantagens importantes, como 40-50% menor de emissão de Nox, em função de menor velocidade de chama e temperatura de combustão; praticamente inexistente emissão de PM, pela ausência de compostos aromáticos ou contaminante de enxofre; 20% menor emissão de ruído. Quando se trata de emissões de GEE, o motor a gás natural emite 20-25% menos CO2 que um motor a diesel e, quando operando em biometano, quando considerado o critério “poço à roda”, da produção do combustível até o escapamento, estima-se uma redução de 26 kgCO2eq/m³ consumido.

Além dos benefícios ambientais, o motor de combustão a gás natural pode oferecer oportunidade de redução de custo operacional da ordem de 10-15% por quilômetro rodado, já incluindo o plano de manutenção completo e o custo de combustível adequados para a operação de um caminhão médio com potência ao redor de 260cv, percorrendo em torno de 250 km/dia, considerando os valores médios de custo comercial do litro do diesel e metro cúbico do gás.

Em casos onde a empresa é produtora e autoconsumidora do biometano em sua frota, a redução do custo operacional é significativamente maior, sem considerar o benefício do crédito de carbono associado ao reaproveitamento do dejeto.

Algumas montadoras de caminhões já começam a oferecer versões “zero km” a gás. Outras empresas oferecem solução de conversão de motores diesel em gás, através da instalação de kits específicos. E, mais recentemente, surge uma solução de substituição de motor a diesel por motor novo a gás e a biometano, originalmente desenvolvido para esse combustível, com transformação do chassi e garantia do fabricante do motor.

Enfim, a disponibilidade regional de soluções é fundamental para que o uso de combustíveis alternativos, como o gás natural e o biometano renovável, seja consolidado no Brasil em prol da descarbonização social e economicamente mais adequada. n