Surge um novo biocombustível

Em 2007, um grupo de pesquisadores dos Estados Unidos, comandando por James Dumesic, professor da Universidade de Wisconsin, publicou um artigo na prestigiada revista Nature dando conta de que havia sintetizado pela primeira vez o 2,5 dimetilfurano (DMF), biocombustível que pode ser obtido a partir da glicose ou frutose. A publicação despertou o interesse do engenheiro químico Fábio de Ávila Rodrigues, que iniciaria o seu doutorado na Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Unicamp. Tanto assim, que o pós-graduando decidiu investigar em seu trabalho, por meio de técnicas de modelagem termodinâmica e simulação computacional, se seria possível produzir o DMF em escala industrial, e se essa operação seria economicamente viável. A resposta para as duas questões foi afirmativa. O orientador da pesquisa foi o professor Reginaldo Guirardello.

De acordo com Fábio Rodrigues, que atualmente é docente na Universidade Federal de Viçosa (UFV), o DMF é um biocombustível com propriedades muito interessantes. Ele apresenta uma série de vantagens em comparação ao etanol, por exemplo. Seu ponto de ebulição é cerca de 20ºC mais alto. “Isso é importante em termos de armazenamento, pois ocorre menor perda do produto por evaporação”, explica o pesquisador.

Ademais, o DMF também tem uma densidade energética 40% maior e não é solúvel em água, o que facilita o processo de separação do solvente. “Por tudo isso, o biocombustível se apresentou como potencialmente promissor. Faltava verificar, porém, se ele poderia ser produzido em escala industrial e se isso seria viável economicamente. Foi isso o que minha tese procurou responder. Afinal, até agora o DMF foi produzido somente em escala laboratorial”, explica.

Para chegar à conclusão de que os dois desafios são exequíveis, conforme o padrão das medidas de rentabilidade adotadas pelo mercado, o engenheiro químico valeu-se de técnicas como a modelagem termodinâmica e a simulação e análise econômica. “Busquei sintetizar um processo em ampla escala, visto que ele não existia. Em outras palavras, o que eu fiz foi um diagrama de fluxo de processo (PFD)”, detalha Fábio Rodrigues. Ao final do estudo, o autor da tese chegou a um modelo produtivo que contemplou os custos de investimento e de fabricação do biocombustível.

Uma das conclusões da pesquisa, que foi apoiada pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), foi que o maior peso no custo seria o preço da frutose e do solvente. Segundo os cálculos de Fábio Rodrigues, o investimento de capital fixo estimado seria de US$ 96 milhões, enquanto que o de equipamento alcançaria US$ 20,6 milhões. Nessa condição, o preço de venda do DMF sairia a 2,6 US$/kg e o custo, a 1,89 US$/kg. Dentro desse quadro, conforme o engenheiro químico, a planta seria viável economicamente, tendo como referência de mercado uma taxa de retorno de 15%/ano, com tempo de retorno estimado em 3,6 anos. Antes de partir para uma possível produção comercial do DMF, adverte o pesquisador, ainda será preciso cumprir algumas etapas. Uma delas é a criação de uma planta piloto, para avaliar que ajustes o processo precisa sofrer para ganhar escala, sem perder rendimento.

Outro ponto que conta a favor do possível lançamento do biocombustível no mercado é o fato de ele também já ter sido testado em motor por uma equipe de cientistas da Inglaterra. De acordo com Fábio Rodrigues, o DMF apresentou um desempenho semelhante ao do etanol e da gasolina. “Evidentemente que outros parâmetros ainda precisarão ser analisados, como o impacto do uso do produto no ambiente. Entretanto, creio que ele pode vir a ser importante para diversificar a matriz energética”, considera o autor da tese de doutorado.

De acordo com Fábio Rodrigues, o biocombustível pode variadas aplicações. “O DMF poderia ser testado como combustível para aviação. Ou poderia servir para a produção de outros compostos, como o hexano, que hoje é fabricado a partir do petróleo, que, como sabemos, é uma fonte não renovável”. Na última semana, o engenheiro químico esteve em Campinas para entabular conversações em torno da sequência da pesquisa com o DMF. A ideia é envolver o grupo de pesquisa que ele está constituindo na UFV com equipes da Unicamp e do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), instituição de pesquisa, desenvolvimento e inovação (PD&I) na área de etanol de cana-de-açúcar.

Esse tipo de cooperação, avalia Fábio Rodrigues, é fundamental para que o país avance no conhecimento acerca do novo biocombustível, principalmente nesta fase em que as pesquisas relacionadas ao tema ainda são recentes. “A tendência pela busca de combustíveis vindos de fontes renováveis é irreversível no mundo todo. Por isso, temos que estar aptos a desenvolver pesquisas nessa área, de preferência em pé de igualdade com grupos estrangeiros”, pondera. (ambienteenergia)

Brasil é líder mundial no setor de agroenergia

Substituição de combustíveis fósseis por biocombustíveis, como etanol e o biodiesel, serve de modelo para outros países.

A agroenergia é responsável por cerca de 32% da energia ofertada no Brasil, o que coloca o país na liderança mundial do setor. Quase 48% do total de energia ofertada é obtida de fontes renováveis, como a biomassa, a energia hidroelétrica e os biocombustíveis. A situação brasileira destaca-se no cenário internacional, pois 85% da energia consumida no mundo vêm de fontes não renováveis, que se encontram na natureza em quantidades limitadas e se extinguem com a utilização. Uma vez esgotadas, as reservas não podem ser regeneradas. Exemplos disso são o petróleo, o gás-natural e o carvão mineral.

O Brasil conta com características que favorecem a liderança no setor, como a grande extensão territorial e os recursos naturais que possibilitam ampliar a produção de insumos energéticos provenientes da biomassa. Os avanços na substituição de combustíveis fósseis por biocombustíveis, como o etanol e o biodiesel, servem de modelo para outras nações.

Um dos principais biocombustíveis líquidos usados no Brasil é o etanol, extraído de cana-de-açúcar.

Os biocombustíveis são derivados de biomassa renovável que podem substituir, parcial ou totalmente, combustíveis derivados de petróleo e gás natural em motores a combustão ou em outro tipo de geração de energia. Os dois principais biocombustíveis líquidos usados no Brasil são o etanol, extraído de cana-de-açúcar, e o biodiesel, produzido a partir de óleos vegetais ou de gorduras animais e adicionado ao diesel de petróleo em proporções variáveis. Os dois emitem menos compostos químicos poluidores do que os combustíveis fósseis no processo de combustão dos motores. Além disso, o processo de produção é mais limpo.

Vantagens

A adoção do etanol é considerada um dos principais mecanismos de combate ao aquecimento global, pois reduz as emissões de gás carbônico (CO₂). Parte do CO₂ emitido pelos veículos movidos a etanol é reabsorvido pelas plantações de cana-de-açúcar. Isso faz com que as emissões do CO₂ sejam parcialmente compensadas. O etanol pode ser produzido a partir de diversas fontes vegetais, mas a cana-de-açúcar é a que oferece mais vantagens energéticas e econômicas.

Os automóveis que circulam no país usam dois tipos de etanol combustível: o hidratado, consumido em motores desenvolvidos para este fim, e o anidro, que é misturado à gasolina, sem prejuízo para os motores, em proporções que podem variar de 18% a 25%.

Na comparação com o diesel de petróleo, o biodiesel também tem significativas vantagens ambientais. Estudos do National Biodiesel Board (associação que representa a indústria de biodiesel nos Estados Unidos) demonstraram que a queima de biodiesel pode emitir em média 48% menos monóxido de carbono; 47% menos material particulado (que penetra nos pulmões); e 67% menos hidrocarbonetos.

O biodiesel é um combustível produzido a partir de óleos vegetais ou de gorduras animais. Dezenas de espécies vegetais presentes no Brasil podem ser usadas na produção do biodiesel, entre elas soja, dendê, girassol, babaçu, amendoim, mamona e pinhão-manso. Desde 1º de janeiro de 2010, o óleo diesel comercializado em todo o Brasil contém 5% de biodiesel. O Brasil está entre os maiores produtores e consumidores de biodiesel do mundo, com uma produção anual, em 2010, de 2,4 bilhões de litros e uma capacidade instalada, de 5,8 bilhões de litros. (noticiasagricolas)

Energia Eólica: país na mira dos negócios

Brasil ficou entre os 10 países mais atrativos para investimentos de energias limpas, segundo o relatório Índice de Atratividade das Energias Renováveis por País, elaborado pela consultoria Ernst & Young, que indicou que o país subiu uma posição em relação ao semestre analisado anteriormente. A principal responsável pela ascensão do país no ranking foi a energia eólica, cujo preço alcançou patamares mais baixos (R$ 99,56/MWh) que o do gás natural (R$ 103/MWh) em leilões de energia.

De acordo com o levantamento publicado em novembro de 2011, a China segue na primeira posição como o país mais atrativo para as energias renováveis, seguida pelos Estados Unidos (2º), Alemanha (3º), Índia (4º) e Itália (5º). O Reino Unido, que antes dividia o posto com a Itália, caiu para sexto lugar, seguido pela França (7º), Canadá (8º) e Espanha (9º).

No ranking de energia eólica, o Brasil saltou quatro posições, ficando em décimo na classificação. Durante o terceiro trimestre de 2011, o setor eólico conseguiu garantir acordos de compra de energia para 78 projetos, totalizando 1.979 MW. Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), a capacidade de energia eólica do Brasil deve crescer 600% até 2014, pulando de cerca de 1 GW em 2010, para 7 GW.

Segundo analistas, a queda no valor da energia eólica, que levou ao aumento no número de projetos do setor, foi decorrente da chegada de equipamentos eólicos chineses com preços competitivos ao Brasil, levando os fornecedores brasileiros a reduzirem seus custos para competir com os produtos chineses.

Apesar do grande progresso dessa fonte renovável, a Associação Brasileira de Energia Eólica (Abeeólica) declarou que a pequena margem de retorno dos projetos ainda ameaça o crescimento do setor no país, ficando vulnerável a complicações que podem surgir durante a construção das usinas e dos abalos no mercado.

Para contornar essa questão, a associação afirma que o aperfeiçoamento no licenciamento ambiental e soluções para problemas logísticos são as principais respostas.

Biomassa, PCHs e energia solar - A biomassa também teve projetos desenvolvidos, mas o desempenho do setor caiu devido ao aumento da concorrência da energia eólica. Apenas 11 projetos dessa fonte, totalizando 554 MW ganharam contratos no terceiro trimestre de 2011.

Além do setor eólico, a biomassa também enfrenta a concorrência do gás natural e de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs). Ainda não há certeza se em médio e longo prazo a energia produzida pelo setor se tornará mais cara. Assim como a biomassa, as pequenas centrais hidrelétricas não obtiveram muito crescimento no terceiro trimestre, indicando que os projetos do setor não conseguiram competir com os preços baixos apresentados nos leilões. No ranking da energia solar, o país se manteve na 16ª posição, sugerindo que esse setor também não fez grandes progressos no terceiro trimestre. (ambienteenergia)

Sol brasileiro presta para gerar eletricidade

O sol do Brasil presta sim para gerar eletricidade

Ao ler o artigo do sociólogo e consultor Ivo Poletto, intitulado “O sol do Brasil não presta para gerar energia elétrica?”, no Ecodebate de 9 de setembro passado, senti-me na obrigação de responder à sua indagação, visto que tenho consagrado minha vida acadêmica na área de fontes renováveis de energia, em particular da energia solar.

Desde o começo de meus estudos superiores, na época de minha graduação no Instituto de Física Gleb Wataghin da Unicamp/SP, lá pelos idos da década de 70 do século passado, influenciado pelo visionário professor João Alberto Mayer, coordenador do Grupo de Energia, fui atraído por esta área do conhecimento.

Quero lhe afirmar meu prezado Ivo, depois de tantos anos e sem nenhuma dúvida, que o Brasil apresenta características gerais e peculiaridades regionais que já tornam competitivas diversas aplicações da tecnologia solar. Quando digo competitivas não quero somente dizer sobre o aspecto econômico, mas sim na questão ambiental e social, que juntas envolvem o processo de decisão sobre a escolha de fontes de energia que vamos utilizar. São hoje competitivas não só o aquecimento de água para uso doméstico e industrial, mas também para a obtenção de energia elétrica, tanto através da conversão direta da energia solar (eletricidade solar), usando as células fotovoltaicas no processo denominado conversão fotovoltaica; como também transformando a energia do Sol em calor, e assim num ciclo termodinâmico produzir eletricidade (chamado conversão heliotérmica), ou seja, a termoelétrica a Sol.

A quantidade de energia solar incidente diariamente no Brasil, em particular no Nordeste brasileiro é uma das maiores do mundo, entre 5 a 6 kWh/m2, com uma insolação de mais de 3.000 horas de brilho do Sol. Um potencial invejado por países europeus que mesmo não recebendo esta insolação, utilizam muito mais esta tecnologia que o nosso país.

Este enorme potencial não presta somente para o uso direto da energia solar como descrito, visto que, com exceção dos minerais radioativos e da energia elétrica que pode ser extraída dos movimentos das marés (causadas pelas forças gravitacionais do sistema Terra-Lua), todas as fontes energéticas disponíveis, renováveis e não renováveis, dependem da fusão nuclear que ocorre no interior do Sol, com a liberação de enorme quantidade de energia que chega até nós na forma de radiação eletromagnética, e que garante juntamente com outros fatores, vida no nosso planeta.

O Sol está aí para ninguém “botar defeito”, e porque não utilizá-lo já que constitui uma fonte energética abundante, gratuita e menos agressiva ao meio ambiente?

Os preços atuais apontam que houve uma redução drástica nos últimos anos. A geração fotovoltaica já é prometida a menos de R$ 300,00/MWh, e a eletricidade das termelétricas solares a preços inferiores a R$ 180,00/MWh. É bom que se diga que estes preços foram alcançados com pouca (quase nenhuma) participação do Estado brasileiro, cujos governos têm feito mais propaganda do que apoiado efetivamente através de políticas públicas.

Enfim, a resposta para que estas tecnologias não participem com mais peso na matriz energética brasileira (energia eólica menos que 1% e energia solar direta menos que 0,05%) é que não existe interesse político em apoiar, com leis e alocação de recursos, para alavancar a disseminação das fontes energéticas como a solar e a eólica.

Um bom exemplo da falta de interesse está no projeto de Emenda Constitucional, a PEC 630/2003, chamadas “lei das renováveis”, que dorme em sono profundo “nas gavetas” do Congresso Nacional. Os gestores e “especialistas” que se instalaram no Ministério de Minas e Energia há décadas, cooptaram setores da academia, e usam o mantra “do alto custo”, “da inviabilidade técnica”, do fato de não produzirem “energia firme” para desclassificar estas fontes energéticas. Agem como se fossemos idiotas, e não soubéssemos que as escolhas feitas para ofertar energia elétrica, através das usinas nucleares, termoelétricas a combustíveis fósseis e as mega-hidrelétricas na região Amazônica foram escolhas nada republicanas, e sim motivadas essencialmente pelos “negócios”.

O que não presta no Brasil, meu caro Ivo, são pessoas, personagens de nossa história, alguns, imbuídos do voto popular que (des)governam este país há anos. Em particular na área energética onde persiste uma dinastia que manda e desmanda, usufruindo e beneficiando poucos, devido principalmente a completa ausência de instâncias democráticas, onde mais representantes da sociedade brasileira possam discutir e participar diretamente das tomadas de decisão nesta área tão estratégica e envolvida com o desenvolvimento nacional.

Hoje as políticas públicas na área energética são decididas pelo Conselho Nacional de Política Energética (criado pela lei 9.478 de 06/08/1997), órgão de assessoramento direto da Presidência da República, composto por 10 membros: sete ministros, um representante dos Estados e do distrito Federal, um cidadão brasileiro especialista em energia, indicado pelo Ministério das Minas e Energia e designado pela presidenta da Republica, e um representante das universidades brasileiras. Como se pode observar é uma instanciam decisiva e influente nas suas atribuições, mas nada democrática na sua composição. Portanto a conclusão que chego é que o setor energético necessita urgentemente de mais democracia e de uma limpeza ética.

Energia elétrica produzida por painéis fotovoltaicos instalados nas residências (sistema descentralizado).

1. Gerador fotovoltaico (vários módulos fotovoltaicos dispostos em série e em paralelo, com estruturas de suporte e de montagem),

2. Caixa de junção (equipada com dispositivos de proteção e interruptor de corte principal DC),

3. Cabos AC-DC,

4. Inversor,

5. Mecanismo de proteção e instrumentação. (EcoDebate)

Concentrador Solar Parabólico

Concentrador Solar Parabólico: Projeto viabiliza maior utilização de energia renovável

Por meio do concentrador solar é possível produzir elevadas temperaturas com a luz do sol

De olho na expansão pela demanda de energia, a empresa petropolitana Global Master Internacional, com sede na região serrana do estado do Rio de Janeiro, tem desenvolvido equipamentos que produzem energia a partir de fontes naturais, como a luz solar. Não poluente e inesgotável, a energia produzida tem capacidade para suprir não apenas demandas residenciais como também atividades industriais de empresas de pequeno, médio e grandes portes. Para tanto, com o apoio do edital Rio Inovação, da FAPERJ, em parceria com a Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP),a empresa desenvolveu dois tipos distintos de concentrador solar, o parabólico e o cilíndrico.

De acordo com coordenador do projeto e diretor executivo da empresa, Rogério Müller, o concentrador solar parabólico tem finalidades industriais e funciona da seguinte forma: os raios solares, captados pela parabólica revestida de películas refletoras, se concentram no foco, onde está posicionada uma caldeira térmica contendo fluido especial que suporta temperaturas elevadas com baixo coeficiente de dilatação. O objetivo é transferir a energia térmica produzida para um trocador de calor, com diversas aplicações, conforme as necessidades de cada cliente. “O equipamento já está sendo utilizado em duas torres instaladas na Arcoflex, empresa do segmento de embalagens e etiquetas, localizada no município de Itaipava, vizinho a Petrópolis. Lá, ele atua na estufa de secagem de uma impressora de flexografia, processo de impressão gráfica em que a forma permite imprimir os mais variados suportes”, exemplifica Rogério.

Já o concentrador solar cilíndrico tem três modelos em fase de desenvolvimento. O mais sofisticado está sendo desenvolvido para aplicação em centrais de geração de energia elétrica de grande porte, e já existem contatos preliminares com empresas interessadas em utilizar esse equipamento. O segundo modelo servirá para aplicação na indústria, combinado com outras fontes primárias de geração de energia, com menor potência, podendo ser empregado para aquecer água e para necessidades industriais. O terceiro destina-se ao aquecimento de água para fins residenciais. Segundo Rogério, o preço final será bastante competitivo em relação ao praticado no mercado pelas placas planas de captação de energia solar, popularmente conhecidos como “painéis solares”, e por isso poderá ser empregado em residências populares.

A Global Master pretende atrair as empresas que integram o polo têxtil da “cidade imperial”, como Petrópolis é conhecida. “O concentrador pode ajudar no processo de secagem de estamparias, permitindo acelerar o processo de produção e fixar melhor a pigmentação da tinta no tecido”, explica Rogério. “Essas novas tecnologias podem reduzir a pressão sobre a demanda por energia elétrica de fontes convencionais, que tem sido um dos gargalos do processo de desenvolvimento econômico nos últimos 100 anos. E tudo isso é ainda mais verdadeiro num país tropical, como o Brasil, que tem sol praticamente o ano todo”, finaliza. (EcoDebate)