Processos de produção de biodiesel utilizados no Brasil

Introdução

A maior parte da energia consumida no mundo provém de petróleo, carvão e gás natural, que são fontes limitadas e com previsões para o término de suas reservas.

A busca por novas fontes de energia, renováveis e ecologicamente corretas, é de suma importância.

Os preços elevados do petróleo no mercado mundial e a pressão internacional para a redução da emissão de gases de efeito estufa estão acelerando a expansão dos cultivos de oleaginosas destinadas a produção de Biodiesel, tanto para o mercado interno como o externo.

O Brasil é um dos países com maior potencial para a produção de combustíveis a partir de biomassa e explora menos de um terço de sua área agriculturável, o que constitui a maior fronteira para expansão agrícola do mundo, cerca de 150 milhões de hectares. Desta forma, o país tem a possibilidade de incorporar novas áreas à agricultura para geração de energia sem competir com a agricultura para alimentação e com impactos ambientais limitados ao socialmente aceito.

As alterações climáticas têm sido consideradas como uma das mais importantes ameaças à sustentabilidade do meio ambiente, refletindo diretamente na saúde e bem-estar da humanidade e na economia global. Os motivos que impulsionam maiores demandas por fontes alternativas de energia podem ser à necessidade dos países signatários atender ao Protocolo de Kyoto, e o estímulo adicional dos Mecanismos de Desenvolvimento Limpo, conduzindo o desenvolvimento de novas tecnologias para a produção em grande escala de energia limpa, derivadas de biomassa.

O consumo de combustíveis fósseis derivados do petróleo tem um significativo impacto na qualidade do meio ambiente. A poluição do ar, as mudanças climáticas, os derramamentos de óleo e a geração de resíduos tóxicos são resultados do uso e da produção desses combustíveis. A poluição do ar nas grandes cidades é, provavelmente, o mais visível impacto da queima dos derivados de petróleo.

O Biodiesel é definido como sendo um combustível biodegradável, oriundo de fontes renováveis. É obtido comumente a partir da reação química de óleos ou gorduras com um álcool, na presença de um catalisador.

O Biodiesel pode ser obtido através de três processos: craqueamento, esterificação e transesterificação. Derivado do verbo em inglês “to crack” (quebrar, dividir), o craqueamento térmico ou pirólise é um processo que provoca a quebra das moléculas por aquecimento altas temperaturas (aproximadamente 450°C), na ausência de ar ou oxigênio, formando uma mistura de compostos químicos com propriedades muito semelhantes às do diesel de petróleo. A esterificação é uma reação química reversível, na qual um ácido carboxílico reage com um álcool produzindo éster e água. A transesterificação é, atualmente, o processo mais utilizado para a produção de Biodiesel e consiste em uma reação química entre um éster e um álcool, da qual resulta um novo éster e um álcool. Este processo tem por objetivo modificar a estrutura molecular do óleo vegetal, tornando-a praticamente idêntica à do óleo diesel e por consequência com propriedades físico-químicas similares.

Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os processos de produção de Biodiesel utilizados no Brasil.

Material e métodos

Sendo, atualmente, o processo mais utilizado para a produção de Biodiesel, a transesterificação tem por objetivo a separação da glicerina da mistura de ésteres e sua posterior remoção.

O processo inicia-se com a preparação da matéria prima, por filtragem e secagem do óleo. A seguir ocorre a reação de transesterificação, com adição da mistura de álcool com catalisador ao óleo. Em seguida realiza-se a separação de fases, ocorrendo a decantação da glicerina e sua separação da mistura de ésteres. Na sequência procede-se a recuperação e a desidratação do álcool. Por fim, ocorre a purificação dos ésteres, com três lavagens, secagem e posterior filtragem. Desta forma, obtém-se o Biodiesel, ao qual podem ser adicionadas substâncias para aumentar o período de conservação, como antioxidantes, por exemplo.

No processo de produção de Biodiesel utilizam-se catalisadores (KOH, NaOH e H₂SO₄), com o objetivo de facilitar/acelerar as reações. Em relação ao álcool, pode-se utilizar tanto o etanol como o metanol.

Planta de biodiesel

Resultados e discussão

O Brasil detém a maior diversidade biológica do mundo (Floresta Amazônica, Mata Atlântica, Caatinga e Cerrado) com uma flora estimada de 50.000 a 60.000 espécies. O cultivo de matérias-primas e a produção industrial de Biodiesel têm grande potencial de geração de empregos, promovendo, dessa forma, a inclusão social, especialmente quando se considera o amplo potencial produtivo da agricultura familiar.

Visualiza-se que a grande vantagem do óleo vegetal transesterificado é a possibilidade de substituir o óleo diesel sem alteração nas estruturas do motor.

A glicerina, subproduto resultante do processo de produção de Biodiesel apresenta, hoje em dia, alto valor de mercado, sendo utilizada pela indústria farmacêutica, para produção de anestésicos e xaropes, pela indústria de cosméticos, para produção de cremes dentais e batons, e pela indústria bélica, para produção de explosivos, por exemplo. A qualidade do Biodiesel produzido no Brasil é regulamentada pela ANP – Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.

No Brasil, atualmente, a vantagem na utilização do etanol para a produção do Biodiesel está na grande oferta deste álcool em seu território. Sob o ponto de vista ambiental, o uso do etanol (obtido a partir de fontes renováveis) leva vantagem sobre o metanol (geralmente obtido a partir do petróleo).

Conclusões

A atenção ao meio ambiente é uma das formas mais eficazes de projetar o país no cenário internacional, diante da visibilidade e da importância crescente do tema ambiental. Assim sendo, a produção de biocombustíveis possibilita atender aos compromissos firmados no âmbito da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (CQNUMC), além de pleitear financiamentos internacionais no mercado de créditos de carbono, sob o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), previstas no Protocolo de Kyoto.

A produção de Biodiesel é vista como uma importante alternativa à diversificação da matriz energética, tanto brasileira como mundial. A produção deste combustível gera benefícios econômicos, sociais e ambientais, na medida em que gera emprego e renda, diminui a emissão de gases de efeito estufa, além de aumentar as divisas. (ufpel)