Biocombustíveis como alternativa sustentável

Com o passar do tempo, a demanda por biocombustíveis se tornou cada vez maior. Esse aumento é devido ao seu processo de produção limpa, ou seja, provêm de subprodutos renováveis, produzidos com biomassa, uma matéria-prima orgânica não fóssil. Podem substituir, parcial ou totalmente, combustíveis derivados de petróleo e gás.

Cada tipo é proveniente de um substrato. A biomassa de eucalipto, por exemplo, é produzida a partir de uma floresta de eucalipto. Já o etanol é proveniente da plantação de cana de açúcar, enquanto o biometano é produzido a partir da biodigestão de resíduos orgânicos, que é a matéria orgânica que chega no aterro, em um digestor ou na estação de tratamento de efluentes.

Apesar de existir diversos tipos, os 4 principais são: biodiesel, biometano, etanol e biomassa. O etanol e o biometano podem ser utilizados como combustível substituto ao fóssil em motores a combustão. Para substituir o óleo combustível ou gás natural em caldeiras para a produção de vapor, a tendência é utilizar também o biometano ou a biomassa. Tudo vai depender da demanda térmica, uma vez que cada combustível possui uma capacidade de entrega distinta.

“Há diferentes classes de biocombustíveis variando a sua origem, necessidade, tipo de processamento e o seu uso. Podemos dividi-los em sólidos (lenha e bagaço), gasosos (biogás e biometano) e líquidos (etanol, biodiesel, diesel verde, gasolina verde e bioquerosene de aviação) ” – afirma Júlio Cesar Minelli, diretor superintendente da Associação dos Produtores de Biocombustíveis do Brasil (APROBIO). 

Ele explica ainda que os sólidos são fonte de energia térmica - consumidos com um mínimo de processamento. Já os gasosos são similares ao gás natural e podem ser aproveitados nas mesmas aplicações. A diferença entre o biogás e o biometano é que o segundo passa por um processo de concentração e purificação, permanecendo apenas o metano.

Para os líquidos temos o etanol, que pode ser utilizado como componente da mistura com a gasolina ou puro, em motores adaptados a ele do ciclo Otto. O biodiesel, por sua vez, é utilizado principalmente como componente da mistura com o diesel fóssil, em motores do ciclo diesel.

São diversas as biomassas para a produção dos biocombustíveis. As ricas em açúcares são as mais utilizadas para a produção de etanol. Biomassa rica em óleos vegetais e materiais residuais graxos são utilizadas para a produção de biodiesel e de biocombustíveis sintéticos. Biomassa rica em lignina, como lenha e bagaço de cana, pode ser queimada para geração de calor e também convertida em eletricidade.

“O biogás pode ser utilizado como fonte de energia elétrica renovável e ainda dar origem ao biometano, que efetivamente é o biocombustível aplicado em transporte, tanto para veículos leves (GNV), quanto para transporte da linha pesada, em caminhões” – ressalta Tamar Roitman, gerente executiva da Associação Brasileira de Biogás - Abiogás. Também é usado para a produção de energia térmica, biofertilizantes e outras aplicações.

Características e processo de produção

O biodiesel pode ser produzido a partir de várias matérias-primas. É possível obter o combustível a partir de plantas e óleos vegetais, como palma, macaúba, dendê, copaíba, amendoim, algodão e mamona. Também pode ser obtido de fontes, como gorduras animais e de resíduos gordurosos. É gerado por meio do processo de transesterificação de óleos e gorduras, seguido de purificação e filtração.

Quanto ao etanol, segundo Francisco Dal Rio, diretor técnico e performance da Veolia Brasil, ele pode ser produzido a partir da fermentação de matérias-primas, como milho, beterraba ou cana-de-açúcar e várias outras substâncias. Seu processo é feito a partir da fermentação do amido/açúcar presente na biomassa, seguido de purificação e destilação.
No caso da biomassa, para fins de queima em caldeiras e aquecedores, o processo é realizado através da plantação de eucalipto, bambu, capim elefante ou resíduos orgânicos de procedimentos industriais, como casca de arroz, bagaço de cana, entre outros.

Já o biogás/biometano é possível obter por efluentes domésticos, urbanos e industriais ou por meio da biodigestão anaeróbia (sem a presença de oxigênio) de resíduos orgânicos. A primeira etapa é a produção do biogás, seguido da purificação e concentração do metano. 
“O biogás é a fonte a partir da qual vamos obter o biometano. Para alcança-lo é necessário passar pela etapa de purificação, uma vez que esse biogás tem cerca de 50% de Metano e 40% de CO2. Esse processo remove alguns contaminantes, principalmente o CO2, para chegar a uma pureza acima de 90%. Dessa forma, além do uso mais comum na produção de energia, é possível também usá-lo como combustível veicular” – ressalta Tamar.  Praticamente toda matéria orgânica é elegível a ser insumo para este biocombustível.

Minelli destaca ainda o diesel verde, gasolina verde e bioquerosene de aviação. Esses são variantes mais recentes produzidos a partir de biomassa e com produto final quimicamente idênticos ao fóssil. O processo comercialmente mais encontrado é o de hidroprocessamento de óleos e gorduras. 

“Neste caso, retira-se o glicerol e transforma-se o ácido graxo em hidrocarboneto, que deve passar por processos de isomerização, craqueamento e ser classificado por suas propriedades em uma coluna de destilação para serem consumidos como diesel renovável, bioquerosene de aviação ou nafta verde (que pode ser componente na gasolina) ” – explica. 

De maneira geral, para produção de biocombustíveis, há diferentes tipos de filtragem, tudo vai depender das necessidades, características e pureza encontrada na matéria-prima, além das exigências do material produzido. No caso da biomassa de eucalipto, Dal Rio conta que há uma separação gradual por tamanho do cavaco. Nos processos de fermentação e de purificação há uma filtragem específica. 

Já para o biometano há diversos filtros: com lavagem de gás, que funcionam com sprays de água e pressão; filtro de carvão ativado; filtros com membranas, para separação gasosa etc. Resumindo, para cada biocombustível um tipo de processo.

“São muitos tipos e usos. Talvez os mais visíveis aos usuários sejam os filtros de polimento final e os filtros que devem ser utilizados antes de cada operação de transferência, seja na saída da usina, na saída da distribuidora para os postos ou nas bombas de abastecimento” – destaca o diretor da APROBIO. 

Fonte: Meio Filtrante