CURSO DE BIODIESEL EM FASCÍCULOS- DA OLEAGINOSA A PRODUÇÃO FINAL - CUSTOS-

Espera aí: mas o que é biodiesel, mesmo?   Fascículo 1

Muito se tem falado neste nome hoje em dia no Brasil. Mas será que todos sabem realmente o que é, de fato, o biodiesel? Nessa nova série de matérias, vamos dar início esclarecendo uma dúvida muito comum entre os que estão ingressando no setor. Se olharmos com ar mais atento, muitos também que estão no setor também têm lá suas hesitações.

A definição de biodiesel, de consenso comum entre os pesquisadores é:

Biodiesel é um combustível renovável, biode-gradável e ecologicamente correto, constituído de uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos, obtidos por reação de transesterificação de qualquer tri glicerídeo com um álcool de cadeia curta, metanol ou etanol, respectivamente.

ANP

A Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis-ANP tem a sua própria definição, que é a utilizada para todos os efeitos legais e de controle de Qualidade.

I – Biodiesel – B100: combustível composto de alqui-ésteres de ácidos graxos de cadeia longa, derivados de óleos vegetais ou de gorduras animais, conforme a especificação contida no Regulamento Técnico nº 4/2004, parte integrante desta Resolução;
II – Mistura óleo diesel/biodiesel – B2: combustível comercial, composto de 98%, em volume, de óleo diesel, conforme a especificação da ANP, e 2% em volume de Biodiesel, que deverá atender à especificação prevista pela Portaria ANP nº 310, de 27 de dezembro de 2001, e suas alterações;
III – Mistura autorizada óleo diesel / Biodiesel: combustível composto de Biodiesel e Óleo Diesel, em proporção definida quando da autorização concedida para testes e uso experimental, conforme previsto pela Portaria ANP nº 240, de 25 de agosto de 2003;

NBB

A definição americana do Biodiesel, aceita pelo National Biodiesel Board-NBB, através da especificação ASTM D6751/2002, item 3 (“Terminology”), estabelece:

“Biodiesel é um combustível composto de mono-alquil-éster de cadeia longa de ácidos graxos, derivado de óleos vegetais ou gorduras animais, designado B100. Biodiesel é tipicamente produzido através da reação de óleos vegetais ou gorduras animais com álcool, como metanol ou etanol, na presença de catalisadores, para se produzirem mono-alquil ésteres e glicerina, que é removida. O Biodiesel resultante é derivado, em 10% de sua massa, do álcool reagido. O álcool utilizado na reação poderá ser proveniente de fontes renováveis.”

O que não é biodiesel

— Qualquer óleo vegetal puro: soja, girassol, canola, mamona, palma, babaçu, algodão e outros.
— Óleo vegetal misturado ao diesel, seja em qualquer quantidade.
— Óleo vegetal misturado a qualquer outro combustível ou produto, sem seguir o método científico da transesterificação.

O que não é

Há também que ser ressaltado o que não é biodiesel. E isso, sem dúvida, é uma questão que tem deixado os pesquisadores de cabelo em pé quando ouvem por aí algumas definições nem sempre felizes. E o pior: a mídia é a maior vilã nesses casos, ouvindo e dando espaço para experiências que muitas vezes não tem o devido elo com a teoria básica da química, da engenharia e até da filosofia do biodiesel.

Cuidado: abastecer qualquer tipo de veículo com produto que não é biodiesel pode trazer danos graves ao componentes internos do motor. Sim, o sistema funciona, mas não há garantia quanto à sua durabilidade e prazo de vida útil.

Vantagens do Biodiesel no Brasil

Estratégicas

— Biodiesel é um sucedâneo do óleo diesel, principal combustível consumido pelo País (mais de 36 bilhões de litros em 2002.
— Pode gerar a substituição de um combustível fóssil (diesel) por um renovável (Biodiesel).
— A utilização do Biodiesel reduz a dependência externa do Brasil em relação ao seu  combustível de maior consumo (cerca de 20% do óleo diesel consumido é importado diretamente como derivado).
— A utilização do Biodiesel pode viabilizar a distribuição de óleo diesel em regiões isoladas que possam produzí-lo.
— O Biodiesel pode fortalecer o agronegócio e promover o crescimento regional sustentado.

Vantagens econômicas e sociais

— O biodiesel é um combustível renovável, cujo processo produtivo gera um grande número de empregos na area rural.
— A redução das emissões com o uso do Biodiesel, principalmente nas grandes cidades, representa significativa melhora para a saúde pública.

Vantagens ambientais e energéticas

— A utilização do biodiesel representa ganho ambiental significativo, tanto no que se refere à redução das emissões, ao uso em motores ciclo diesel, quanto ao balanço de CO2 emitido na queima e absorvido pela biosfera.
— A utilização do biodiesel apresenta redução de emissões de CO2 , reduzindo o efeito Estufa: 1 tonelada de Biodiesel significa uma redução de 2,5 toneladas de CO2.
— A utilização do Biodiesel apresenta diluição de contaminantes quando usado em mistura com o óleo diesel, como por exemplo, o teor de enxofre.

Vantagens tecnológicas

— O biodiesel, misturado com o óleo diesel, tende a melhorar as características deste derivado de petróleo – aumenta a lubricidade (importante para o óleo diesel de baixo teor de enxofre), reduz o teor de enxofre, e eleva o número de cetano.

 

Qual a melhor matéria-prima para produzir biodiesel?  Fascículo 2

Esse é um dos grandes questionamentos que se tem quando o assunto é biodiesel. Com a grande diversidade de oleaginosas não é muito difícil ficar na dúvida na hora da escolha. Contudo, para o bom rendimento da produção seja qual for a matéria-prima é importante conhecê-la em todos os aspectos

A princípio empregar uma única matéria-prima para produzir biodiesel num país com a diversidade do Brasil seria um grande equívoco. Na Europa se usa predominantemente a colza, por falta de alternativas, embora se fabrique biodiesel também com óleos residuais de fritura e resíduos gordurosos.
Em nosso caso temos dezenas de alternativas, como demonstram experiências realizadas em diversos Estados com oleaginosas como a mamona, dendê, soja, girassol, pinhão manso, caroço de algodão, nabo forrageiro, amendoim, babaçu, etc.

Cada cultura desenvolve-se melhor dependendo das condições de solo, clima, altitude e assim por diante. Todos os óleos vegetais, enquadrados na categoria de óleos fixos ou triglicerídicos, podem ser transformados em biodiesel. 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, fenóis 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 ou com o biodiesel.

É interessante e muito importante o conhecimento profundo sobre a matéria-prima a ser utilizada como sua origem, clima indicado, os cuidados, as possíveis doenças, os tratamentos, a produtividade, o teor de óleo, as características da oleaginosa para o biodiesel etc.

Além dos óleos vegetais as matérias-primas para a produção de biodiesel podem ter as seguintes origens:

  • Gorduras Animais
  • Óleos e Gorduras Residuais

Gorduras de Animais

Os óleos e gorduras de animais possuem estruturas químicas semelhantes as dos óleos vegetais, sendo moléculas triglicerídicas de ácidos graxos. As diferenças estão nos tipos e distribuições dos ácidos graxos combinados com o glicerol.

Portanto, as gorduras de animais, pela sua estrutura química semelhante aos óleos vegetais, também podem ser transformadas em biodiesel. Os exemplos de gorduras de animais são o sebo bovino, os óleos de peixes, o óleo de mocotó, a banha de porco, entre outras matérias graxas de origem animal.

Óleos e Gorduras Residuais

Além dos óleos e gorduras virgens, os óleos e gorduras residuais, resultantes do processamento domésticos, comerciais e industriais também servem de matéria-prima.

As possíveis fontes de óleos e gorduras residuais são: as lanchonetes, as cozinhas industriais, comerciais e domésticas, onde são praticadas as frituras de alimentos, indústrias nas quais 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 extrair óleos e gorduras, águas residuais de processos de certas indústrias alimentícias, como as indústrias de pescados, de couro, etc.

Os óleos de frituras representam um potencial de oferta surpreendente, superando, as mais otimistas expectativas. Tais óleos têm origem em determinadas indústrias de produção de alimentos, nos restaurantes comerciais e institucionais, e ainda, nas lanchonetes.
Um levantamento primário da oferta de óleos residuais de frituras, passíveis de serem coletados (produção > 100 kg/mês), revela um valor da oferta brasileira superior à 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 porte.

Características Físico-químicas
Fascículo 3

As características físicas e químicas do biodiesel são semelhantes entre si, independentemente de sua origem. Essas características são quase idênticas, independente da natureza da matéria-prima e do agente de transesterificação

  • Combustibilidade de uma substância, proposta como um combustível, diz respeito ao seu grau de facilidade em realizar a combustão no equipamento da forma desejada, na produção de energia mecânica mais adequada. Em motores diesel a combustibilidade relaciona as 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.
  • Os 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.
  • A compatibilidade ao uso diz respeito a longevidade, não somente do motor como do seus periféricos, representada pela lubricidade e pela corrosividade, sendo esta última, definida principalmente pelo teor de enxofre e pela acidez do combustível.
  • A compatibilidade ao manuseio, diz respeito aos transportes, ao armazenamento e a distribuição do combustível, sendo a corrosividade, a toxidez e o ponto de fulgor as propriedades mais importantes. Durante o inverno nos países mais frios, o ponto de fluidez torna-se também uma importante propriedade, sinalizando para a adição de aditivos anticongelantes.

O biodiesel oriundo do óleo de mamona foge um pouco dessa regra no que diz respeito à viscosidade. No entanto, as demais propriedades são inteiramente eqüivalentes. Todavia, o uso do biodiesel de mamona em misturas com o óleo diesel mineral constitui um artifício para corrigir tal distorção. Além disso, estudos mostram que a lubricidade do biodiesel de mamona é  maior, entre os produzidos a partir de óleos vegetais.

Propriedades Físicas

  • Ponto de Névoa e de Fluidez

O ponto de névoa é a temperatura em que o líquido, por refrigeração, começa a ficar turvo, e o ponto de fluidez é a temperatura em que o líquido não mais escoa livremente.Tanto o ponto de fluidez como o ponto de névoa do biodiesel variam segundo a matéria-prima que lhe deu origem, e ainda, o álcool utilizado na reação. Estas propriedades são consideradas importantes no que diz respeito à temperatura ambientes onde o combustível deva ser armazenado e utilizado.

Todavia, no Brasil, de norte a sul, as temperaturas são amenas, constituindo nenhum problema de congelamento do combustível, sobretudo porque pretendemos usar o biodiesel em mistura com o óleo diesel mineral.

  • Ponto de Fulgor ou Flash Point

O ponto de fulgor do biodiesel, se completamente isento de metanol ou etanol, (100 ºC conforme redução da ANP) 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

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 na ordem de somente 5%. Entretanto, com uma combustão mais completa, o biodiesel possui um consumo específico equivalente ao diesel mineral.

  • Índice de Cetano

O índice de octano ou 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 desse combustível num motor diesel.

O índice de cetano médio do biodiesel é 60, enquanto para o óleo diesel mineral este índice varia entre 48 a 52, bastante menor, sendo esta a razão pelo qual o biodiesel queima muito melhor num motor diesel que o próprio óleo diesel mineral.

Propriedades Químicas

  • Teor de Enxofre

Como os óleos vegetais e as gorduras de animais não possuem enxofre, o biodiesel é completamente isento desse elemento.

  • Poder de Solvência

O biodiesel, sendo constituído por uma mistura de ésteres de ácidos carboxílicos, solubiliza um grupo muito grande de substâncias orgânicas, incluindo as resinas que compõem as tintas. Dessa forma, cuidados especiais com o manuseio do biodiesel devem ser tomados para evitar danos à pintura dos veículos, nas proximidades do bocal de abastecimento.

  • Normas Técnicas

Na Europa a normalização dos padrões para o biodiesel é estabelecida pelas Normas EN 14.214. Nos Estados Unidos a normalização emana das Normas ASTM D-6751/02.

As normas européias e americanas 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 respectivamente:

  • Ponto de Fulgor
  • Teor de Água e Sedimentos
  • Viscosidade
  • Cinzas
  • Teor de Enxofre
  • Corrosividade
  • Número de Cetano
  • Ponto de Névoa
  • Resíduo de Carbono
  • Número de Acidez
  • Teor de Glicerina Total
  • Teor de Glicerina Livre
  • Temperatura de Destilação para 90% de Recuperação.

Os métodos de análise para Biodiesel são os mesmos do Diesel, com exceção do Teor de Glicerina Total e Livre, onde o método de análise por cromatografia gasosa é orientado pela Normas ASTM D-6584. Todavia, são muito importantes para o biodiesel as realizações e o cumprimento das seguintes especificações:

  • Teor de Enxofre

Como os óleos vegetais e as gorduras de animais não possuem enxofre, o biodiesel é completamente isento desse elemento.

  • Poder de Solvência

O biodiesel, sendo constituído por uma mistura de ésteres de ácidos carboxílicos, solubiliza um grupo muito grande de substâncias orgânicas, incluindo as resinas que compõem as tintas. Dessa forma, cuidados especiais com o manuseio do biodiesel devem ser tomados para evitar danos à pintura dos veículos, nas proximidades do bocal de abastecimento.

  • Normas Técnicas

Na Europa a normalização dos padrões para o biodiesel é estabelecida pelas Normas EN 14.214. Nos Estados Unidos a normalização emana das Normas ASTM D-6751/02.

As normas européias e americanas 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 respectivamente:

  • Água e Sedimentos
  • Cinzas
  • Glicerina Total e Livre
  • Resíduo de Carbono
  • Acidez
  • Corrosividade

Em princípio, e a experiência prática demonstra que a corrosividade do biodiesel neutro é zero, e que, com acidez elevada o biodiesel apresenta-se como corrosivo, existindo uma correlação entre o índice de acidez e a corrosividade.

Por outro lado, em certas circunstâncias, existem conveniências práticas e econômicas em direcionar o processo de produção de biodiesel, de forma que resulte um produto com um índice de acidez consideravelmente elevado, comprometendo a sua corrosividade na forma pura (B-100).

No entanto, diluindo o diesel mineral com esse biodiesel ao nível de até 20%, a corrosividade poderá se ajustar a um valor da corrosividade aceitável, e neste caso, sugere que os testes de corrosividade na lâmina de cobre seja realizado, não com o biodiesel puro, mas com a mistura biodiesel x diesel mineral. Portanto, torna-se importante ressaltar que, sob o ponto de vista objetivo, o teste da corrosividade deve ser feito nas condições de uso do combustível, isto é, utilizando como amostra a mistura biodiesel – diesel mineral, na proporção em que for empregada.

Também, pelas mesmas razões, os limites aceitáveis para o indice de acidez do biodiesel deva ser relacionado com a proporção de incorporação do biodiesel ao diesel, compondo o combustível. O fator que deverá ser utilizado para o balizamento dos níveis limites de acidez deverá ser a corrosividade das misturas, e até mesmo com a viscosidade.

 

Processo de produção de Biodiesel
Fascículo 4

Fluxograma do Processo de Produção do Biodiesel

Preparação da Matéria-Prima

Os procedimentos relativos à preparação da matéria-prima para a sua conversão em biodiesel visa criar as melhores condições para a efetivação da reação de transesterificação, com a máxima taxa de conversão.

Em princípio, é necessário que a matéria-prima tenha o mínimo de umidade e de acidez. Isso é possível submetendo a um processo de neutralização, através de uma lavagem com uma solução alcalina de hidróxido de sódio ou de potássio, seguida de uma operação de secagem ou desumidificação.  As especificidades do tratamento depende 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 constitui o biodiesel. A reação pode ser representada pela seguinte equação química:

Óleo ou Gordura + Metanol => Ésteres Metílicos + Glicerol
ou
Óleo ou Gordura + Etanol => Ésteres Etílicos + Glicerol

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 a Glicerina

Sob o ponto de vista objetivo, as reações químicas são equivalentes, uma vez que os ésteres metílicos e os ésteres etílicos tem propriedades equivalentes como combustível, sendo ambos, considerados biodiesel.

As duas reações acontecem na presença de um catalisador, o qual pode ser empregado, o hidróxido de sódio (NaOH) ou o hidróxido de potássio (KOH), usados em pequenas proporções. A diferença entre eles, com respeito aos resultados na reação, é muito pequena. No Brasil o hidróxido de sódio é muito mais barato do que o hidróxido de potássio. Pesando as vantagens e desvantagens é muito difícil decidir, genericamente, o catalisador mais recomendado, e dessa forma, por prudência, essa questão deverá ser remetida para o caso a caso.

No Brasil, a rota etílica tem sido a preferida em virtude da oferta desse álcool, de forma disseminada em todo o território nacional. Assim, os custos diferenciais de fretes, para o abastecimento de etanol versus o abastecimento de metanol, em certas situações, possam influenciar a decisão.

Sob o ponto de vista ecológico, o uso do etanol leva vantagem sobre o metanol, quando este álcool é obtido a partir de derivados do petróleo, no entanto, é importante lembrar que o metanol pode ser produzido a partir da biomassa, quando essa suposta vantagem ecológica, pode desaparecer.
Em todo o mundo, o biodiesel tem sido obtido via metanol.

Separação de Fases

Após a reação de transesterificação que converte a matéria graxa em ésteres (biodiesel), a massa reacional final é constituída de duas fases, separáveis por decantação 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, conforme a natureza do álcool originalmente adotado, 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 liqüefeitos 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 excessos residuais de álcool, após os processos de recuperação, contém quantidades significativas de água, necessitando de uma separação. A desidratação do álcool é feita normalmente por destilação.

No caso da desidratação do metanol, a destilação é muito simples e fácil de ser conduzida, uma vez que a volatilidade relativa dos constituintes dessa mistura é muito grande, e ademais, 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 como é o caso da separação da mistura metanol – água.

Purificação dos Ésteres

Os ésteres deverão ser lavados por centrifugação e desumidificados posteriormente, resultando finalmente o biodiesel, o qual deverá ter suas características enquadradas nas especificações das normas técnicas estabelecidas para o biodiesel como combustível para uso em motores do ciclo diesel.

Destilação da Glicerina

A glicerina bruta, emergente do processo, mesmo com suas impurezas, constitui um sub-produto vendável. No entanto, o mercado é muito mais remunerador à comercialização da glicerina purificada, quando o seu valor é realçado.

A purificação da glicerina bruta é feita por destilação à vácuo, resultando um produto límpido e transparente, denominado comercialmente de glicerina destilada.

 

As cadeias produtivas
Fascículo 5

A diversidade de matérias-primas para produção do biodiesel é uma de suas principais características e vantagens

O biodiesel pode ser produzido a partir de várias matérias graxas classificadas em grupos, designados segundo as suas origens ou fontes.

Dessa forma, o universo de produção desse biocombustível deverá ser pluralizado, justificando a designação “cadeias produtivas do biodiesel” em grupos, origens e obtenções das matérias primas  para a produção de biodiesel. É por meio destas diferentes formas de classificação que podemos identificar os meios de originação da matéria-prima para biodiesel.

Identificação das matérias-primas para produção de biodiesel

Grupo Óleos e gorduras animais Óleos e gorduras vegetais Óleos e residuais de fritura Óleos e graxas de esgoto
Origens Matadouro Frigoríficos Curumes Agriculturoras temporárias e permanentes Cocções comerciais e industriais Água residuais das cidades e de certas indústrias
Obtenção Extração com água e vapor Extração mecânica, com solven-
tes e extração mista
Acumulações e Coletas Processos em pesquisa e desenvolvi-
mento


 

A - Visão em Cadeia Produtiva

A visão e abordagem da produção de biodiesel a luz de cadeias produtivas, com certeza, é imperativa, pois as interdependências entre os seus elos podem definir o sucesso ou fracasso dos empreendimentos.

B - Processos de Extração de Óleo

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

  • Extração Mecânica
  • Extração por Solvente
  • Extração Mista (Mecânica/Solvente)

A seleção da rota de extração depende de dois fatores determinantes, a capacidade produtiva e o teor de óleo do grão.

O quadro apresentado a seguir, mostra os cenários e as rotas recomendáveis.

Indicação de Rotas Adequadas para Extração de Óleos Vegetais

Tipos de Usinas Situações Recomendadas Matérias-primas típicas
Usinas de Extração Mecânica - Pequenas e médias capacidades, nomal-mente.
- Oleaginosas de alto teor de óleo, acima de 30%.

Mamona

Amendoim

Babaçu

Obtenção - Grandes capacidades, normalmente acima de 300 ton/dia de matéria-prima.
- Oleaginosas com baixo teor de óleo, abaixo de 25%.
Soja
Usinas Mistas - Médias e grandes capacidades, acima de 200 ton/dia.
- Oleaginosas de médio e grande teor de óleo, acima de 25%.
Algodão, Mamona, Amendoim, Babaçú e Girassol


 

Óleos Residuais de Frituras

Existem alguns problemas técnicos com respeito a transformação dos óleos residuais de frituras, face a heterogeneidade da matéria-prima com respeito ao grau de acidez, do teor de umidade e da presença de certos contaminantes, no entanto, uma competente equipe da COPPE e da Escola de Química da UFRJ, estão administrando muito bem tais dificuldades, e os resultados até o presente momento têm se mostrado satisfatórios.

Óleos e Gorduras Residuais de Esgotos

Esta possibilidade 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 preocupa com as questões ambientais e com o biodiesel na UFRJ. Necessário se faz continuar tais pesquisas e desenvolvimentos para num menor espaço de tempo, possamos mensurar os resultados destas pesquisas.

A Questão da Glicerina

A grande maioria das pessoas envolvidas no universo do biodiesel, sejam cientistas, tecnólogos ou administradores, estão preocupados com a mercado da glicerina.

De fato, apesar das inúmeras aplicações dessa substância, existe uma enorme diferença entre a demanda, as aplicações e os valores praticados no mercado energético.

A glicerina oriunda do processamento do biodiesel, cuja concentração é 88% é denominada comercialmente glicerina loura. No entanto, é possível agregar mais valor a este produto, desde que seja reprocessada, onde o nível de concentração chega a 92%.

A glicerina de origem vegetal ou animal tem o mesmo valor de mercado, tendo a concentração fator determinante ao valor.

A princípio para cada metro cúbico de biodiesel produzido, produz como subproduto100 kg de glicerina. O mercado químico, não terá condições de absorver tamanha oferta.

Além disso, a implementação da produção de biodiesel deverá rebaixar progressivamente o preço da glicerina, hoje em torno de US$ 1.000 a tonelada. A medida que o preço diminui, novas possíveis aplicações estão sendo viabilizadas, e ainda, com certeza 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 desenvolvidos algumas matérias plásticas, onde as aplicações da glicerina possa em algum momento acomodar o mercado em partamares interessantes.

Em paralelo, a adição de glicerina em certos alimentos para melhorar as propriedades sensoriais, promovendo o que se denomina de after taste, poderá fazer parte do novo cardápio da gliceroquímica.

Por outro lado, as aplicações da glicerina na agricultura, podem ser ampliadas, desde que seu preço seja compatível com a atividade.

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 crescentes aumentos dos preços do petróleo.

Enfim, como recomendação:

1. Devemos precaver-se com a evolução mercadológica, em função do aumento da oferta.
2. Novos produtos e aplicações em fase de desenvolvimento poderão equalizar o mercado.

 

Base Legal do Programa Brasileiro de Produção do Biodiesel - PNPB
Fascículo 6

A seguir as principais iniciativas:

Em 02 de julho de 2003

O Governo Federal emitiu Decreto instituindo grupo de trabalho para avaliar a viabilidade do uso do biodiesel como fonte alternativa de energia e, em 23 de dezembro de 2003, instituiu por meio de Decreto a comissão executiva interministerial encarregada da implementação de ações direcionadas à produção e ao uso do biodiesel no Brasil;

Em 24 de novembro de 2004

A ANP editou as Resoluções ANP nº 41 e n° 42, as quais estabeleceram, respectivamente, a obrigatoriedade de autorização da ANP para a atividade de produção do biodiesel, e as especificações técnicas para a produção e comercialização do biodiesel;

Em 06 de dezembro de 2004

O Governo Federal promulgou a Medida Provisória nº 227, convertida na Lei nº 11.116, de 18 de maio de 2005, bem como os Decretos nº 5.297 e nº 5.298.

Posteriormente, a Secretaria da Receita Federal editou as Instruções Normativas nº 516 e nº 526, de 22 de fevereiro de 2005 e de 15 de março de 2005, respectivamente.

Esses dispositivos regulamentam o registro especial de produtor ou importador de biodiesel junto à Secretaria da Receita Federal, os coeficientes de redução das alíquotas de contribuição para o PIS/PASEP e COFINS incidentes na produção e comercialização do biodiesel, bem como a isenção para a contribuição do IPI incidente sobre o biodiesel;

Em 13 de janeiro de 2005

O Governo Federal promulgou a Lei do Biodiesel, que introduz o biodiesel na matriz energética brasileira e amplia o escopo de atuação da ANP, que passou a regulamentar também as atividades de produção e comercialização de biocombustíveis.

Além disso, essa lei fixou percentuais mínimos obrigatórios de adição de biodiesel ao óleo diesel comercializado aos consumidores finais, determinando que o percentual de adição mínimo deverá ser de 2,0% de 2008 a 2012, atingindo 5,0% até 2013;

Em 05/07 e 30/09 de 2005

O MDA editou as Instruções Normativas nº 01 e nº 02, respectivamente, as quais regulamentam os critérios e procedimentos relativos à concessão do Selo Combustível Social e ao enquadramento de projetos de produção de biodiesel ao Selo Combustível Social; que beneficia a inclusão social junto a agricultores familiares;

Em 23 de setembro de 2005

O CNPE, no uso de atribuição conferida pela Lei do Biodiesel, determinou a obrigatoriedade de aquisição do biodiesel de produtores detentores do Selo Combustível Social;

Em 03 de outubro de 2005

O MME editou a Portaria nº 483, que estabelece as diretrizes para a regulamentação dos leilões públicos de compra de biodiesel. Posteriormente, em 04 de novembro de 2005, a ANP editou a Resolução nº 31, que regulamenta os leilões públicos para compra do biodiesel, determinando seus procedimentos e requisitos para participação.

Entidades Regulatórias

Pilares do Biodiesel do Brasil

Desafio: Implantar um projeto energético auto-sustentável, consideran-do preço, qualidade e garantia de suprimento do biodiesel, propiciando a geração de renda com a inclusão social

Ministério de Minas e Energia–MME

O MME é o principal órgão regulador do setor energético, atuando como poder concedente em nome do Governo Federal, e tendo como sua principal atribuição o estabelecimento das políticas, diretrizes e da regulamentação desse setor.

Ministério do Desenvolvimento Agrário–MDA

O MDA foi criado por meio da Lei nº 10.683, de 28 de maio de 2003, sendo responsável por promover o desenvolvimento agrário, com enfoque na inclusão social e desenvolvimento humano dos trabalhadores rurais. O MDA é responsável pela concessão do Selo Combustível Social a produtores e projetos de produção de biodiesel.

Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis–ANP

A ANP é uma autarquia criada pela Lei nº 9.748, de 6 de agosto de 1997. A função da ANP é regular, fiscalizar e promover a contratação no setor de petróleo, gás natural e biocombustíveis no Brasil. Uma das principais diretrizes da ANP é a criação de um ambiente competitivo para as atividades de petróleo, gás natural e biocombustíveis no Brasil, levando a menores preços e melhores serviços para os consumidores finais. As atividades de produção, importação, exportação, armazenagem, distribuição e comercialização de biodiesel sujeitam-se à regulação e autorização da ANP.

Conselho Nacional de Política Energética–CNPE

Em agosto de 1997 foi criado o CNPE, com o objetivo de auxiliar o Presidente da República a criar e desenvolver a política energética nacional. O CNPE é presidido pelo Ministro das Minas e Energia e a maioria de seus membros são ministros do Governo Federal. O objetivo principal do órgão é otimizar a utilização dos recursos energéticos brasileiros e garantir o suprimento de energia do País. A Lei do Biodiesel confere ao CNPE a faculdade de antecipar os prazos de obrigatoriedade do uso do biodiesel no Brasil.

 

A importância do Selo Combustível Social na viabilidade econômica do biodiesel
Fascículo 7

Além de todas as vantagens econômicas e ambientais, com a produção do biodiesel no Brasil, um dos pontos mais debatidos sobre o programa é a inclusão social. E como forma de incentivar a participação dos agricultores familiares foi criado o Selo Combustível Social.

Os resultados dos benefícios proporcionados pelo Selo, que entre outras coisas determina que o produtor de biodiesel adquira parte das matérias-primas da agricultura familiar e com isso ganha o direito de participar dos leilões de biodiesel, ganhou destaque e é hoje um dos apelos mais fortes do setor.

Já os benefícios para os agricultores vão muito além. De acordo com estudos dos Ministérios do Desenvolvimento Agrário, da Agricultura, Pecuária e Abastecimento da Integração Nacional e Ministério das Cidades a cada 1% de substituição de óleo diesel por biodiesel produzido com a participação da agricultura familiar podem ser gerados cerca de 45 mil empregos no campo, com uma renda média anual de aproximadamente R$ 4.900,00 por emprego.

Se para 1 emprego no campo são gerados 3 empregos na cidade, seriam criados, então, 180 mil empregos. Numa hipótese otimista, 6% de participação da agricultura familiar no mercado de biodiesel, seriam gerados mais de 1 milhão de empregos.

Os benefícios

No Semi-Árido, por exemplo, a renda anual líquida de uma família a partir do cultivo de cinco hectares com mamona e uma produção média entre 700 e 1,2 mil quilos por hectare, pode variar entre R$ 2,5 mil e R$ 3,5 mil.

Além disso, a área pode ser consorciada com outras culturas, como o feijão e o milho. Os produtores que possuem o Selo têm acesso a alíquotas de PIS/Pasep e Cofins com coeficientes de redução diferenciados, acesso a melhores condições de financiamento junto ao Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) e a instituições financeiras creden-ciadas: Banco da Amazônia (Basa), Banco do Nordeste do Brasil (BNB), Banco do Brasil (BB) ou outras que possuam condições especiais de financiamento para projetos.

  • O selo “Combustível Social” será concedido ao produtor de biodiesel que:

Promover a inclusão social dos agricultores familiares enquadrados no Programa Nacional de Fortalecimento da Agricultura Familiar - PRONAF, que lhe forneçam matéria-prima;

Comprovar regularidade perante o Sistema de Cadastramento Unificado de Fornecedores - SICAF.

  • Para promover a inclusão social dos agricultores familiares, o produtor deve:

Adquirir de agricultor familiar, em parcela não inferior a percentual a ser definido pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário, matéria-prima para a produção de biodiesel;

Celebrar contratos com os agricultores familiares, especificando as condições comerciais que garantam renda e prazos compatíveis com a atividade, conforme requisitos a serem estabelecidos pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário;

Assegurar assistência e capacitação técnica aos agricultores familiares.

  • Para o produtor de biodiesel o Selo confere:

Conferir direito a benefícios de políticas públicas específicas voltadas para promover a produção de combustíveis renováveis com inclusão social e desenvolvimento regional;

Ser utilizado para fins de promoção comercial de sua produção.

Acesso livre para participação nos leilões de biodiesel.

  • O Selo Combustível Social somente será concedido para os produtores que comprarem matéria-prima da agricultura familiar em percentual mínimo de:

50% região Nordeste e Semi-árido

10% região Norte e Centro Oeste

30% região Sudeste e Sul

O papel do Ministério do Desenvolvimento Agrário

  • Estabelecer procedimentos e responsabilidades para a concessão, renovação e cancelamento de uso do selo “Combustível Social” a produtores de biodiesel;
  • Proceder à avaliação e à qualificação dos produtores de biodiesel para a concessão de uso do “Selo Combustível Social”;
  • Conceder o selo “Combustível Social” aos produtores de biodiesel, por intermédio de ato administrativo próprio;
  • Fiscalizar os produtores de biodiesel que obtiverem a concessão de uso do selo.

Prazo de validade

O Selo Combustível Social terá validade de cinco anos, contados do dia 1º de janeiro do ano subseqüente à sua concessão.

O produtor de biodiesel poderá solicitar ao Ministério do Desenvolvimento Agrário a renovação da concessão de uso do Selo com antecedência mínima de cinco meses do término de sua validade.

 

Sebo bovino: destaque entre as matérias-primas
Fascículo 8

Com uma grande oferta disponível no país, o sebo bovino torna-se uma das matérias-primas mais cotadas para produção do biodiesel atualmente

O sebo bovino é a matéria-prima mais barata dentreas disponíveis atualmente para a produção de biodiesel no Brasil. Um dos motivos é o preço. Enquanto a mamona, custa R$ 3.000 por tonelada, o preço do sebo bovino é da ordem de R$ 1.120 por tonelada no mercado, de acordo com dados da empresa Aboissa Óleos Vegetais.

A oferta desse produto no país é estimada em torno de 600 mil toneladas por ano. E com o avanço da produção de carne no Brasil, o país tem quantidade suficiente para trabalhar com essa matéria-prima.
O frigorífico Bertin está investindo R$ 40 milhões na construção de uma planta de biodiesel em Lins (SP), que entra em operação ainda neste ano e usará o sebo como matéria-prima principal. A unidade terá capacidade para produzir 100 milhões de litros de biodiesel ao ano, o que demandará consumo anual de 100 mil toneladas de sebo.

A mais recente unidade a entrar no mercado de biodiesel utilizando o sebo é a Refinaria de Manguinhos, que, além do óleo residual também utilizará o sebo bovino.

Produção

O biodiesel pode ser feito com qualquer óleo vegetal novo ou usado, com gorduras animais e até com resíduos ou borras de empresas moageiras chamadas de ácidos graxos. O sebo bovino é um resíduo gorduroso constituído por triglicerí-deos que tem na sua composição principalmente os ácidos palmítico (30%), esteárico (20-25%) e oléico (45%).

Na preparação da matéria-prima para sua transformação em biodiesel visa-se obter condições favoráveis para a reação de transesterificação, para assim alcançar a maior taxa de conversão possível. Primeiramente, a matéria prima deve ter o mínimo de umidade e acidez possíveis, isso pode ser realizado através dos processos de desumidificação e de neutralização. A neutralização pode ser realizada com solução e a desumidificação através do processo de secagem. Esses processos variam com as características de cada produto. A acidez pode ser reduzida por meio de uma lavagem com solução alcalina de hidróxido de sódio ou de potássio. Esse processo é denominado saponificação parcial, onde ocorre a saponificação dos ácidos graxos livres presentes no sebo formando uma borra, que posteriormente é separada. O produto final passa por uma lavagem com salmoura (água + sal). Esse processo é realizado dentro de misturadores. Os óleos e gorduras de animais possuem estruturas químicas semelhantes as dos óleos vegetais, sendo moléculas triglicerídicas de ácidos graxos. As diferenças estão nos tipos e distribuições dos ácidos graxos combinados com o glicerol. As empresas que produzem biodiesel normalmente exigem de seus fornecedores o sebo nas condições ideais para a fabricação de biodiesel, os tratamentos físico – químicos são realizados em graxarias.

É importante observar algumas características do produto: O sebo para ser utilizado na produção de biodiesel deve estar líquido. O transporte da graxaria até a indústria de biodiesel deve possuir sistema de aquecimento adequado, pois a 45ºC o sebo já apresenta fase sólida. O ponto de congelamento do sebo puro é de aproximadamente 12ºC. Por isso, para tornar o processo mais acessível faz-se a mistura com óleo de soja. Um processo misto com 30% de óleo de soja, por exemplo, tem a redução do ponto de congelamento para 6ºC.

 

Saiba mais sobre o Protocolo e Kyoto e sua relação com o biodiesel
Fascículo 9

O Protocolo de Quioto ouProtocolo de Kyoto é resultado de vários eventos iniciados com a  Toronto Conference on the ChangingAtmosphere, no Canadá (outubro de 1988), seguida pelo IPCC’s First AssessmentReport em Sundsvall, Suécia (agosto de 1990) e que culminou com aConvenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança Climática (UNFCCC) na ECO-92no Rio de Janeiro, Brasil (junho de 1992).

Objetivo

O protocolo é um tratadointernacional com compromissos mais rígidos para a redução da emissão dos gasesque provocam o efeito estufa, considerados, de acordo com a maioria dasinvestigações científicas, como causa do aquecimento global.

Discutido e negociado emKyoto no Japão em 1997, foi aberto para assinaturas em 16 de março de 1998 eratificado em 15 de março de 1999. Oficialmente entrou em vigor em 16 defevereiro de 2005.

O Protocolo de Kyotoentrou em vigor no dia 16 de fevereiro de 2005 tendo sido comemorado em todo omundo. Em virtude da ratificação por parte da Rússia, em novembro de 2004,passou a contar com 55% das nações desenvolvidas, e mesmo sem o apoio de algunspaíses, como os EUA—que se recusou a assinar o tratado e sozinhos, sãoresponsáveis por 25% da poluição mundial— o Protocolo de Kyoto passou a ter valorlegal.

Foram 141 os países queassumiram o compromisso de reduzir a liberação de gases que causam o efeitoestufa em pelo menos 5,2% até o período até 2012, percentual estabelecido combase na emissão de 1990. Aqueles que não atingirem a meta de redução previstaserão penalizados.

Em contrapartida criou-seo Mercado de Créditos de Carbono visando estimular a implementação de meios queproporcionem o controle das condições ambientais, o qual já vem realizandoalgumas operações.

Vantagens

 Aprincipal vantagem consiste no financiamento de empreendimentos que contribuampara reduzir a emissão de gases causadores do efeito estufa tais como o gáscarbônico e o enxofre, dentre outros. Assim, os empreendimentos são financiadosem condições especiais, como estímulo à sua contribuição para a melhoria dascondições ambientais do Planeta.

Sob o ponto de vista doPaís, abre-se uma nova fonte de financiamento do processo de desenvolvimento,em condições muito vantajosas, permitindo que o Governo brasileiro redirecionerecursos para outras áreas prioritárias, como educação, saúde einfra-estrutura.

Brasil: 3ª colocação em projetos

 De acordo com os dados do Ministério daCiência e Tecnologia, há 1.847 projetos de MDL (Mecanismo de DesenvolvimentoLimpo) sendo estruturados em todo o mundo. O Brasil mantém a terceiraposição em números de projetos, com 216.

À frente estão a China,com 411 projetos, e a líder Índia, com 619. No item redução de emissõesprojetadas, o Brasil aparece também em terceiro lugar, com a redução de 195milhões de toneladas de CO2 ou cerca de 8%do total mundial num período entre sete e dez anos. A China, nesse quesito, élíder, com 1,3 bilhão de toneladas de CO2 a seremreduzidas ou 43%, seguida da Índia com 851 milhões o que equivale a 22%.

Protocolo de Kyoto X Biodiesel

A utilização do biodieselcomo combustível apresenta várias vantagens na diminuição das emissões de gasesdo efeito estufa (GEE), pois contribui com a redução qualitativa e quantitativados níveis de poluição ambiental, ao substituir o óleo diesel. A lavoura demamona, por exemplo,  permite uma fixaçãolíquida de oito toneladas de carbono por hectare plantado.

E por ser obtido de umprocesso sustentável utilizando matérias-primas vegetais renováveis têm efeitopositivo sobre o ciclo do carbono, possibilitando a quantificação dos “créditosambientais”, que é a diferença entre o CO2 que gera acombustão do biodiesel e o que se fixa na plantação da matéria-prima, se essafor espécie perene.

Essa relação sempre será maior que um combustível fóssilque, pela sua própria natureza, só gera gases de combustão sem ter no seuprocesso de fabricação a fase agrícola de fixação de carbono.

A redução dasemissões deverá acontecer em várias atividades econômicas. O protocolo estimulaos países a cooperarem entre si, através de algumas ações básicas como:

  • Reformar os setores de energia e transportes;
  • Promover o uso de fontes energéticas renováveis;
  • Eliminar mecanismos finan-ceiros e de mercado inapro-priadosaos fins da Convenção;
  • Limitar as emissões de metano no gerenciamento de resíduos edos sistemas ener-géticos;
  • Proteger florestas e outros sumidouros de carbono.

Se o Protocolo de Kyoto for implementado com sucesso,estima-se que deva reduzir a temperatura global entre 1,4ºC e 5,8ºC até 2100,entretanto, isto dependerá muito das negociações pós período 2008/2012, pois hácomunidades científicas que afirmam categoricamente que a meta de redução de5,2% em relação aos níveis de 1990 é insuficiente para a mitigação doaquecimento global.

 

Etanol: saiba mais sobre suas vantagens e desvantagens na produção do biodiesel
Fascículo 10

Quase a totalidade do biodiesel produzido hoje no Brasil não é propriamente renovável, pois é feito com metanol, uma matéria-prima essencial para o processo de transesterificação.

O metanol é um álcool feito de gás natural ou extraído do petróleo, portanto não-renovável.

A alternativa nesse caso, é o uso do etanol, também possível de ser usado nesse tipo de reação.

Vale destacar a abundância do produto feito no Brasil. Na última safra de cana-de-açúcar, por exemplo, a produção do etanol, atingiu quase 16 bilhões de litros e a previsão neste ano é ultrapassar 17 bilhões.

Um dos entraves, no entanto, para seu uso é o custo. Para produzir mil litros de biodiesel, as usinas incorporam atualmente no processo de produção até 300 litros de metanol.

Na fabricação com etanol, esse número sobe ao patamar de 500 litros do álcool feito no Brasil de cana-de-açúcar.

Nos dois processos, no entanto, sobra cerca de 50% de qualquer um dos dois álcoois, num processo chamado de recuperação do excesso que leva a parte que sobra de volta ao início da produção.

Produção

A produção de éster etílico é um pouco mais complexa, exigindo maior número de etapas e de uso de centrífugas específicas e otimizadas para uma boa separação da glicerina dos ésteres.

É importante que as matérias-primas tenham baixos teores de ácidos graxos livres de umidade e fósforo. Quanto mais álcool adicionado ao óleo mais rápido é a conversão em éster.
No entanto, o álcool recuperado não poderá ser reutilizado no sistema, devido ao teor de umidade próximo de 2%, adquirido durante o processamento.

Em sistema de cooperativas, esse subproduto poderá ser hidratado e utilizado em veículos Flex Fuel, tornando-se mais um atrativo em plantas produtivas de pequena capacidade.
Existe a necessidade de se investir em projetos tecnológicos para adaptação de sistemas de produção de álcool anidro para os de pequeno porte, com a finalidade de atender à demanda dos empreendimentos, localizados fora das regiões produtoras de álcool.

Vantagens

No Brasil, atualmente, uma vantagem da rota etílica é a oferta desse álcool, disseminada por todo o território nacional. Assim, os custos diferenciais de fretes, para o abastecimento de etanol versus abastecimento de metanol, em certas situações, possam influenciar na decisão.

Sob o ponto de vista ambiental, o uso do etanol leva vantagem sobre o uso do metanol, pois este último geralmente é obtido de derivados do petróleo. No entanto, o metanol também pode ser produzido a partir da biomassa, fazendo essa suposta vantagem ecológica do etanol desaparecer.

Experiências

Uma das possibilidades que podem ajudar o renovável álcool a ser incorporado na produção do biodiesel é um sistema desenvolvido pelo professor Miguel Dabdoub, do Laboratório de Desenvolvimento de Tecnologias Limpas (Ladetel), da Universidade de São Paulo (USP) em Ribeirão Preto.

“Desenvolvemos um processo pela rota etílica dentro de um conceito de eficiência energética em que é preciso usar menos álcool e grande parte dele é recuperado no final do processo e pode ser reutilizado”, diz Dabdoub. Ajudou para isso o desenvolvimento de catalisadores, substâncias que aceleram a reação química, nesse caso à base de cobre e vanádio.

“Estamos elaborando uma patente sobre os catalisadores e o novo processo”. Além do uso do etanol, Dabdoub propõe um conjunto completo de estudos de efluentes e tratamento de resíduos. “Imaginemos que se produzam 2 bilhões de litros de biodiesel no Brasil, precisamos lembrar que se gastaria no processo mais 1 bilhão de litros de água, que precisam de alguma forma ser recuperados e voltar para produção”.

Etanol

Vantagens

  • Produção alcooleira no Brasil já consolidada
  • Produz biodiesel com um maior índice de cetano e maior lubricidade, se comparado ao biodiesel metílico
  • Se for feito a partir da biomassa (como é o caso de quase toda a totalidade da produção brasileira), produz um combustível 100% renovável
  • Gera ainda mais ocupação e renda no meio rural,
  • Gera ainda mais economia de divisas,
  • Não é tão tóxico como o metanol.
  • Menor risco de incêndios.

Desvantagens

  • Os ésteres etílicos possuem maior afinidade à glicerina, dificultando a separação
  • Possui azeotropia, quando misturado em água. Com isso sua densidratação requer maiores gastos energéticos e investimentos com equipamentos
  • Os equipamentos de processo da planta com rota metílica é cerca de 1/4 do volume dos equipamentos para a rota etílica, para a mesma produtividade e mesma qualidade
  • Dependendo do preço da matéria-prima, os custos de produção de biodiesel etílico podem ser até 100% maiores que o metílico

Quais matérias-primas são utilizadas no Brasil?
Fascículo 11

Confira a potencialidade brasileira para a produção e consumo de combustíveis feitos a partir de óleos vegetais mapeada pelo SEBRAE

Mapa das matérias-primas utilizadas no BrasilNo mapa ao lado, produzido pelo Sebrae podemos ter uma idéia de onde se situa a produção de grande parte das matérias-primas utilizadas para a produção de biodiesel.

Como se percebe pelo mapa, as oleaginosas estão presentes em todo o território nacional, até mesmo nas áreas da Amazônia Legal, onde se verifica a cultura extrativista do dendê. No Mato Grosso, onde há ainda grandes áreas para implantação da agricultura, a soja tem se consolidando como principal grão, já se comprovando a presença também do girassol e algodão.

A soja tem avançado nos últimos anos também para o interior da Bahia, Tocantins, Piauí e Maranhão, mantendo-se como grande produto do agronegócio brasileiro. A mamona por sua vez, ainda resiste no semi-árido nordestino e deve receber mais incentivos para o seu retorno aos bons tempos de grandes produções. Nas regiões Sul e Sudeste, destaque para as culturas do algodão, da soja e amendoim, que cobrem razoáveis extensões de terra na região.

O Brasil é um país que por sua extensa área geográfica, clima tropical e subtropical favorece uma ampla diversidade de matérias-primas para a produção de biodiesel. Destacam-se dentre as principais matérias-primas cotejadas para o biodiesel, as oleaginosas como algodão, amendoim, dendê, girassol, mamona, pinhão-manso e soja. São também consideradas matérias-primas para biocom-bustíveis os óleos de descartes, gorduras animais e óleos já utilizados em frituras de alimentos.

Cada oleaginosa, dependendo da região na qual é cultivada e segundo as condições de clima e de solo, apresenta características específicas na produtividade por hectare e na percentagem de óleo obtida da amêndoa ou grão. A produtividade obtida também está diretamente associada às condições de clima e do sol, às tecnologias de cultivo, à qualidade de sementes e às tecnologias de processamento praticadas.

Embora o Brasil apresente excelentes perspectivas de cultivos para várias oleaginosas em diversas regiões do país, nem todas dispõem de estudos sobre o respectivo zoneamento agrícola. O pinhão-manso, a macaúba, o babaçu e o dendê, no Pará, não estão contemplados com esse importante estudo técnico, assim como outras oleaginosas indicadas como prováveis fornecedoras de óleo vegetal para a produção do biodiesel.

O zoneamento Agrícola de Risco Climático é uma ferramenta técnico-científica de auxílio à gestão de riscos climáticos na agricultura e serve de apoio para a concessão de crédito de custeio agrícola e seguro, além de orientação aos produtores. O zoneamento Agrícola é realizado para cada cultura e apresentado em notas técnicas, elaboradas por instituições técnicas ligadas a agricultura e editadas em portarias pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento - MAPA. Essas portarias são revisadas anualmente e publicadas no Diário Oficial da União e cada ano-safra relativas a cada cultura. As notas técnicas que as acompanham são elaboradas por cultivo, períodos de semeadura, cultivares indicadas bem como a relação de municípios no estado que dispõem de solos e clima mais adequados para o cultivo da oleaginosa, disponíveis no site www.agricultura.gov.br.

Qual o mercado do biodiesel no Brasil e no mundo?
Fascículo 12

As projeções mundiais previstas para 2020 pela IEA – International Energy Agency – assinalam crescente substituição das fontes de combustível de origem fóssil pelas fontes renováveis de origem de biomassa, dentre elas a cana-de-açúcar e do milho para a produção de etanol e as derivadas dos óleos vegetais de canola, de soja, de mamona, entre outros, para a produção de biodiesel.

Os fatores ambientais e a elevação dos preços do petróleo favorecem a expansão do mercado de produtos combustíveis derivados da biomassa no mundo todo, predominando o etanol, para uso em automóveis, e biodiesel para caminhões, ônibus, tratores, transportes marítimos, aquaviários e em motores estacionários para a produção de energia elétrica, nos quais o óleo diesel é o combustível mais utilizado.

Países que integram a União Européia e os EUA já produzem e utilizam o biodiesel comercialmente. Outros países também, tais como Argentina, Austrália, Canadá, Filipinas, Japão, Índia, Malásia e Taiwan, apresentam significativos esforços para o desenvolvimento de suas indústrias, estimulando o uso e a produção do biodiesel, assim como no Brasil.
A busca pelo aumento da capacidade de produção de biodiesel vem sendo pautada pelas expectativas de consumo crescente nos próximos anos.

A estimativa da Oil World para este ano é a produção de 16,7 milhões de m3, contra os 10.0 milhões de m3 produzidos em 2006.

O acréscimo significativo na produção mundial será dado pela União Européia e os Estados Unidos, detentores das maiores capacidades de produção no mundo.

A União Européia produz biodiesel em escala industrial desde 1992. Atualmente, consta com 120 plantas industriais e com uma produção de 6.069 milhões de toneladas métricas ou equivalente a 6.894 milhões de m3 (dados de 2006).

Essas plantas estão localizadas na Alemanha, na França, na Itália, na Áustria e na Suécia, sendo a Alemanha o país com maior concentração de usinas. Em 2006, a Alemanha foi responsável por 44% da produção de biodiesel da União Européia, seguida da Itália com 14% e da França com 13%. A principal matéria-prima utilizada para o processamento de biodiesel europeu é a colza (canola), e em menores proporções, os óleos de soja, de palma e de girassol.

No quadro a seguir pode ser observada a evolução da produção de biodiesel em vários países integrantes da União Européia. Além daqueles que já operam com bases produtivas mais expressivas, o ano de 2005 é marcante pelo aumento significativo de pelo menos mais de 10 países ofertando biodiesel em diversas escalas.

Outro importante produtor de biodiesel são os Estados Unidos da América, com 105 plantas industriais operando com produção de 864 milhões de galões, equivalente a cerca de 3.272,8 milhões de m3. A perspectiva do biodiesel nos EUA para este ano é de ampliar a produção com a construção de mais 77 plantas ou expansão das plantas atuais para atingir uma produção de 1,7 bilhão de galões, equivalente a 6.545,6 milhões de m3, dobrando a oferta de biodiesel em relação a 2006. A produção de biodiesel nos EUA é realizada principalmente com o óleo de soja, e em menor proporção com óleos variados e reciclagem de óleos de fritura.

Todos os países relacionados dispõem de programas que estimulam o uso e a produção do biodiesel. Os programas, em geral, tratam sobre medidas de apoio à implantação das indústrias, subsídios para os agricultores, isenção de impostos e percentuais escalonados para a mistura do biodiesel ao óleo diesel variam de 2% a 30%. Somente a Alemanha oferta o biodiesel B100, para o consumidor definir o seu uso puro ou na proporção que lhe convém, distribuído em pelo menos 10% dos 16.000 (2003) postos de abastecimento de combustível.

No Brasil, as estimativas de volumes previstas são de 800 milhões de litros anuais (800 mil m3) de 2005 a 2007, com o B2 (misturas de 2% de biodiesel e 98% de óleo diesel), na forma autorizativa de 1 bilhão e litros anuais de B2 (1 milhão de m3) na forma obrigatória nos intervalos seguintes de 2008 a 2012 e de 2,4 bilhões anuais (2,4 milhões de m3) de B5 (mistura de 5% de biodiesel e 95% de óleo diesel) a partir de 2013.

Fábricas instaladas e em construção nos EUA

Fábricas nos EUA

Medidas utilizadas para medir a produção de biodiesel3

União Européia: toneladas métricas
EUA: galões
Demais países: metros cúbicos m³ e litros (L)

Unidades de conversão do biodiesel:
Metros cúbicos = 1.000 L = 880 tons metric = 0,26 galões (milhões)
Toneladas métricas (tons metric) = 1,136 m³ = 0,30 galões (milhões)
Galões = 3,333 tons métric = 3,788 m³

3 Biodiesel Unit Conversions, pg 30 A biodiesel Primer: Market&Policy Developments, Quality, Standards&Handings, MethanolInstitute and International Fuel Quality Center, april 2006 - traduzido

Fonte: Guia do Biodiesel - SEBRAE

 

Financiamentos e Investimentos
Fascículo 13

O Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel conta com apoio de fontes de financiamento junto a dois programas: 1) Programa de Apoio Financeiro a Investimentos do Biodiesel implantado pelo BNDES e 2) Programa Nacional de Fortalecimento da Agricultura Familiar – PRONAF.

O Programa de Apoio Financeiro a Investimentos do Biodiesel oferta crédito para custeio, investimento e comercialização. A linha de financiamento é operada pelo próprio BNDES e por outros agentes financeiros para os quais o BNDES repassa recursos. Dentre os mais destacados agentes dessa modalidade de crédito estão o Banco do Brasil – BB, Banco do Nordeste – BNB e Banco da Amazônia – BASA.

O PRONAF financia o custeio para a produção de oleaginosas. Para se obter esse financiamento é necessária a apresentação do contrato de compra e venda feito entre o agricultor familiar e o produtor de biodiesel. O financiamento do PRONAF é operado por agentes financeiros tais como BNDES, BASA, BNB e BB, com as mesmas regras adotadas para outros financiamentos de custeio pelo programa.

Programa de Apoio Financeiro a Investimentos do Biobidesel BNDES - Veja o site

Finalidade

Participação do BNDES Custos da Operação(1) Garantias
Investimentos em todas as fases da produção de biodiesel (fase agrícola, produção de óleo bruto, produção de biodiesel, armazenamento, logística e equipamentos para a produção de biodiesel), sendo que, em relação às fases agrícola e de produção de óleo bruto, podem ser apoiados projetos desvinculados da produção imediata de biodiesel, desde que seja formalmente demonstrada a destinação futura do produto agrícola ou do óleo bruto para a produção de biodiesel;

Aquisição de máquinas e equipamentos homologados para uso de biodiesel ou de óleo vegetal bruto; e

Investimentos em beneficiamento de co-produtos e subprodutos do biodiesel.

Até 90% (noventa por cento) dos itens passíveis de apoio, para projetos com Selo Combustível Social;

Até 80% (oitenta por cento) dos itens passíveis de apoio, para projetos sem Selo Combustível Social.

Micro, pequenas e médias empresas, apresentando projetos com Selo Combustível Social: TJLP + 1% a.a.

Micro, pequenas e médias empresas, apresentando projetos sem Selo Combustível Social: TJLP + 2% a.a.

Grandes empresas, apresentando projetos com Selo Combustível Social: TJLP + 2% a.a.

Grandes empresas, apresentando proetos sem Selo Combustível Social: TJLP + 3% a.a.

As condições acima acrescidas da remuneração do BNDES.

As garantias exigidas serão definidas de acordo com as Políticas Operacionais do BNDES

No caso de hipoteca, penhor (inclusive de títulos) e/ou alienação fiduciária, o valor da garantia deve corresponder, no mínimo, a 100% (cem porcento) do valor da colaboração financeira.

Na fase de operação, poderá haver a dispensa, sob condições, de garantia real e pessoal, se houver em favor do BNDES e/ou do(s) agente(s) financeiro(s) vinculação de receitas provenientes de Contrato de Compra e Venda de Biodiesel.

(1) - Os custos da operação são para aquelas realizadas diretamente pelo BNDES. No caso do financiamento ser pleiteado em um dos agentes credenciados (BB, BASA, BNB e outros) os custos da operaçãosão os descritos, acrescidos da remuneração da Instituição Financeira Credenciada.

Além disso, para a obtenção de financiamento à produção agrícola em vigor pelos bancos oficiais é necessário que a produção da oleaginosa esteja prevista no Zoneamento Agrícola de Risco Climático, divulgado pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento – MAPA. As informações sobre os zoneamentos agrícolas aprovados para a safra 2006 – 2007 podem ser obtidas no endereço eletrônico www.agricultura.gov.br. Outra instituição com disponibilidade de recursos para financiamento dirigido ao segmento do biodiesel é a FINEP – Financiadora de Estudos e Projetos. A modalidade de financiamento destina-se à área de desenvolvimento tecnológico, e é ofertado mediante chamada pública para projetos que envolvem instituições de pesquisa e iniciativa privada.

E existe também a possibilidade de financiamento para investimentos no segmento de biodiesel correlacionado aos créditos de carbono e que podem ser obtidos por meio de dois mecanismos: 1) pela venda de cotas de carbono ao Fundo Protótipo de Carbono – PCF, mediante projetos que comprovam a redução das emissões de gases poluentes, e 2) pela obtenção de créditos de seqüestro de carbono, do Fundo Bio de Carbono – CBF, administrados pelo Banco Mundial.

Programa Biodiesel

Os objetivos para o Programa Nacional de Produção do Biodiesel são:

  • Apoiar investimentos em todas as fases da produção de biodiesel (fase agrícola, produção de óleo bruto, produção de biodiesel, armazenamento e logística e equipamentos para produção do biodiesel);
  • Apoiar a aquisição de máquinas e equipamentos homologados para o uso do biodiesel ou óleo bruto;
  • Apoiar investimentos em beneficiamento de co-produtos e sub-produtos do biodiesel.

O BNDES decidiu ainda reduzir as garantias nas operações no âmbito do novo Programa de Biodiesel, além de aumentar os prazos de financiamento.

O percentual de garantias reais será reduzido dos atuais 130% para 100% do valor do financiamento. Além disso, haverá a possibilidade de dispensa de garantias reais e pessoais (sob certas condições) quando houver contrato de longo prazo para Compra e Venda de Biodiesel.

Outra medida adotada será a ampliação em 25% do prazo total de financiamento para aquisição de máquinas e equipamentos com motores que utilizem, pelo menos, 20% de biodiesel ou óleo vegetal bruto adicionado ao diesel, inclusive veículos de transporte de passageiros e de carga, tratores, colheitadeiras e geradores.

Investimentos externos

Recursos necessários para investimentos no programa de biodiesel poderiam vir tanto do mercado de carbono, como por meio de investidores que percebam nos ativos ambientais uma oportunidade rentável para seu capital.

As externalidades ambientais positivas existentes na produção de biodiesel e a necessidade dos países desenvolvidos de reduzir suas taxas de emissões de CO possibilitam que a agroindústria do biodiesel atraia capital externo para financiar o abatimento conjunto das emissões.

O Banco Mundial criou, em julho de 1999, o Prototype Carbon Fund – PCF, um fundo com a finalidade de financiar projetos que visem mitigar os efeitos das mudanças climáticas e promover o desenvolvimento sustentável, com recursos da ordem de 150 milhões de dólares.
Para compor esse fundo, governo e empresas de países desenvolvidos contribuem com recursos e tecnologia para os projetos. O PCF repassa esses recursos para financiar projetos de países em desenvolvimento.

Análises de custos no processo de fabricação
Fascículo 14

Vários aspectos devem ser observados antes de se iniciar a produção do biodiesel, principalmente para que se possa ter uma análise aproximada dos custos que se terá no processo. As estimativas de preços podem variar bastante, segundo o IEA (Inte rnational Energy Agency), a escala de valores pode afetar em 25% o custo final do biodiesel, enquanto que o preço da matéria-prima pode representar diferenças de até 50% do custo final

 A diferença entre as matérias-primas utilizadas na produção, assim como a escala da planta de transesterificação e a incidência tributária no produto, podem resultar em grandes diferenças de custo na produção do biodiesel. Essas diferenças podem, inclusive, gerar resultados contraditórios na comparação com o preço do diesel mineral, tornando a análise difícil. Vale a pena levar em consideração os custos com matéria-prima (óleo vegetal e álcool), catalisador, mão-de-obra, energia, custos administrativos e financeiros (custos de capital), além da margem do produtor. Para facilitar o entendimento do custo total do biodiesel, pode-se separar a etapa agrícola, composta pela plantação e esmagamento, da industrial.

Reduzindo o custo da etapa agrícola do custo de produção, obtém-se dois custos distintos: o custo do óleo e o custo de conversão. Já o custo de distribuição envolve custos de pós-produção, tais como transporte, mistura com óleo diesel, estocagem e revenda.

A tributação pode-se tornar definitiva para a implementação do projeto, como principal mecanismo de atratividade, capaz de tornar o custo final do biodiesel inferior ao do diesel mineral. Atualmente, os custos de matéria-prima e o custo de produção fazem com que o preço de venda do biodiesel seja relativamente alto. O método de produção mais utilizado é em reatores de batelada. O uso de processos contínuos e óleos crus é uma opção para a redução dos custos, além da recuperação do glicerol que também pode contribuir para essa redução de gastos.

Exemplos de análise de custos

A mamona, no nordeste, tem um preço mínimo de R$ 30,00 a saca de 60 quilos. Trabalha-se, aqui com R$ 36,00—20% acima do preço mínimo. O etanol anidro 65 quilos, a R$ 0,90. A título de processo, 20% sobre a matéria-prima. O dispêndio final seria de R$ 801,00. Creditando-se da valoração da polpa, são 310 quilos de polpa, 200 quilos de casca e 50 quilos de glicerina, perfazendo uma receita de R$ 376,00. Assim, R$ 801,00 - R$ 376,00 = 425,00. Este valor dividido pelos 560 litros de biodiesel produzidos a partir de 1 tonelada de mamona, teria-se um custo de R$ 0,76.

Para o éster de óleo de soja a estrutura de custo indica um valor de custo por litro de biodiesel, sem impostos, de R$ 1,27 em plantas integradas às unidades esmagadoras no sudeste e de R$ 1,19 no centro-oeste. As diferenças de custos aparentemente não são tão grandes. Isto depende do mercado, tanto do etanol como do metanol.

Diesel e Biodiesel

Para que seja possível estabelecer comparações, as alternativas de custo do biodiesel e do diesel mineral devem considerar os dois combustíveis sem impostos. Essas comparações devem, ainda, no caso do biodiesel, incluir todos os custos da produção agrícola e industrial. Não apenas custos operacionais, mas também, os custos relativos ao capital, custos da terra e, se for o caso, o custo dos assentamentos e suas benfeitorias.

Em casos em que haja outras culturas consorciadas com a mamona, tipicamente da agricultura familiar, devem-se considerar todos os custos associados e seus retornos. Só assim é possível avaliar corretamente o valor do subsídio alocado ao diesel.

Os custos de produção do biodiesel dependem essencialmente do custo da matéria-prima, do óleo vegetal ou outra substância graxa, e dos custos de processamento industrial, podendo subtrair-se os créditos de correntes da comercialização do glicerol.

Em geral, o custo do óleo vegetal corresponde à cerca de 85% do custo do biodiesel, quando este é produzido em plantas de alta capacidade. Há, portanto, interesse em reduzir os custos da matéria-prima e eventualmente, obter o material graxo a partir de rejeitos industriais: óleo de fritura usado, sebo e águas servidas.

A infra-estrutura existente na distribuição de diesel mineral permite que não haja grandes diferenças no custo de pós-produção para o biodiesel. Os únicos custos adicionais são compostos pela adequação dos equipamentos de estocagem e de transporte, que não afetam o preço final do produto comercializado em larga escala. O custo de distribuição e de revenda do biodiesel pode ser considerado o mesmo que o do diesel, ou seja, R$ 0,22 por litro.

Há diferenças também entre as cotações dos outros óleos vegetais (como o girassol, o dendê, a palma, etc.), que tornam o preço final do produto diferenciado. Além disso, existe também o biodiesel produzido através de óleos residuais, tais como frituras de lanchonetes e supermercados, que entram na função de produção como um crédito.

Isso ocorre porque os produtores de biodiesel estariam recebendo dinheiro para descartar os resíduos para tais estabelecimentos. O custo final seria extremamente menor do que o do óleo diesel. Porém, as limitações de oferta não tornam este cenário sustentável em escala industrial.

O gráfico abaixo demonstra o valor renunciado, por litro. Foram adotadas as premissas de que a margem de lucro na produção de óleo diesel da Petrobras gira em torno de 4%, e a margem aceitável para o produtor de biodiesel é de 10%.

Comparação entre os Preços

"Curva de Aprendizado"

Outro fator que deve ser levado em consideração é a chamada “Curva de Aprendizado”. O desempenho da produção do biodiesel em escala industrial deve melhorar com a prática, reduzindo o custo do produto no médio prazo. A curva de aprendizado do álcool pode ser semelhante à do biodiesel. Desde a implantação do Pró-Álcool, os custos de produção do etanol caíram quase 75%.

Custos internacionais

Na Europa e nos Estados Unidos o custo do biodiesel é hoje uma e meia a três vezes maior do que o diesel mineral. Não há previsão de reduções importantes desse custo no futuro.

O biodiesel é justificado por externalidades positivas como o meio ambiente, geração de emprego, segurança e balanço de pagamentos. O mesmo ocorreria no Brasil; com exceção possível no caso da mamona e pinhão-manso ou algumas oleaginosas que poderiam evoluir muito com a pesquisa agrícola. Contudo, é preciso conhecer mais a fundo os custos atuais e esperados no futuro.

Além de valorizar externalidades positivas importantes como a geração de empregos e renda, é importante dimensionar os níveis de subsídios necessários, decidir sobre a adequação, ou considerar alternativas.

 

 Fonte: Revista Biodiesel  www.revistabiodiesel.com.br