REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.8274967
Bruno Massiço da Silva
Orientador: Alexandre Correa de Lima
Introdução
Atualmente o uso de óleo diesel no Brasil é muito grande e cada vez mais se tem a necessidade de trocar por uma fonte mais limpa, o biodiesel. Mas porque será que o biodiesel ainda não substituiu o óleo diesel? Será que ambos têm a mesma eficiência? Quais são os problemas envolvidos nessa troca? Será que é mais vantajosa essa troca ou traz mais desvantagens?
O biodiesel é um combustível com propriedades muito semelhantes às do gasóleo. Esta semelhança permite utilizar o biodiesel como um combustível alternativo nos veículos com motor diesel, quer puro, quer em mistura com o gasóleo. Neste caso, a mistura de 2% de biodiesel ao gasóleo é chamada de B2 e assim sucessivamente. O biodiesel puro é denominado B100. Para além de o biodiesel ser um combustível para transporte, usado puro ou em mistura com o gasóleo, pode igualmente ser usado como combustível para aquecimento (Zhang et al., 2003).
O biodiesel no Brasil é relativamente novo, o início do seu uso é bem recente cerca de uns 13 anos atrás quando o biodiesel foi introduzido na matriz energética brasileira, e desde então vem crescendo o seu uso, mas de uma forma bem pequena sendo que a quantidade de biodiesel no diesel não ultrapassa os 5% o que é bem pouco, o que evidencia mais uma vez que existem problemas envolvendo a sua produção. (MENDES e COSTA, 2010)
Problemas na produção de combustíveis em geral acontecem, mas com o biodiesel esses problemas podem ser ainda maiores, visto que muitos anos se passam e dificilmente vemos a sua utilização e se quer falam sobre. Talvez por ter mais complicações do que o normal o que causa o não investimento nesse tipo de combustível.
Justificativa
O biocombustível é um tema muito importante e atual que visa tanto a preservação ambiental e sustentabilidade como o aumento da participação econômica do Brasil no setor energético gerando oportunidades de crescimento de diversos setores. A preferência da utilização de óleo diesel é preocupante, devido sua obtenção ser de fontes não renováveis e a grande degradação do meio ambiente. O biodiesel surge como uma opção viável, porém, vantagens se esbarram em desvantagens e burocracias fazendo com que a preferência da utilização do óleo diesel prevaleça.
Referencial teórico
Biodiesel é um biocombustível produzido através de óleos vegetais ou de gordura animal, pelos processos de transesterificação, craqueamento ou esterificação. O biodiesel pode ser utilizado puro ou em uma mistura com o óleo diesel. Quando em mistura o combustível recebe o nome da porcentagem de biodiesel na mistura, por exemplo, B2 é o combustível com 2% de biodiesel e 98% de óleo diesel, e assim respectivamente podendo chegar ate B100 (biodiesel puro). (SILVA;FREITAS,2008)
Misturas de até 20% de biodiesel (a 80% de diesel convencional) podem ser usadas em praticamente qualquer equipamento diesel e são compatíveis com a maioria dos equipamentos de armazenamento e distribuição. Tais misturas (20% ou menos) não requerem nenhuma modificação de motor e podem proporcionar performances próximas às do diesel. Misturas mais elevadas, ou até o biodiesel puro (100% biodiesel, ou B100), podem ser usadas em muitos motores com pequenas alterações, posto que as propriedades físicas do Biodiesel são muito semelhantes às do Diesel. (UDAETA et al.2004)
O processo de transesterificação que é a reação de um éster e um álcool com um catalisador em que forma um novo éster e um novo álcool, sendo o mais utilizado por ser mais simples e obter um combustível muito próximo ao óleo diesel. Inclusive sendo o método que o governo brasileiro incentiva.
Figura 1: Reação química da formação do biodiesel
Fonte: Ferri (2016)
Figura 2: Processo de produção de biodiesel
Fonte: Rodrigues (2006).
Atualmente a maior parte das fontes para produção de combustíveis é limitada, ou seja, fontes não renováveis como o carvão, petróleo e gás natural podendo acabar essas fontes no futuro. Com isso aparecem fontes alternativas, como os óleos vegetais para substituir o óleo diesel, sendo uma alternativa muito atrativa por se tratar de uma fonte renovável, que pode ter a mesma eficácia que o óleo derivado do petróleo e ser menos poluente. (FERRARI et al.2005)
Uma das maiores vantagens do biodiesel é a menor emissão de gases poluentes e toxicidade ao solo por ser biodegradável. Outra vantagem é a vasta variedade de oleaginosas que podem gerar o biodiesel. Tendo todas essas vantagens poderia facilmente substituir por completo o óleo diesel, mas isso não acontece, tendo a sua utilização somente em misturas e sempre em menor quantidade. Essa substituição ainda não aconteceu por causa de problemas na sua produção.
Problemas com o biodiesel
A maior desvantagem da produção do biodiesel é o seu custo, sendo ele muito mais elevado do que produzir o óleo diesel. Onde o governo gastaria muito mais para a produção o que não se torna viável para eles. Sendo que essa produção afetaria também as indústrias alimentícias, já que demandaria uma grande quantidade de vegetais para suprir os dois lados. (UDAETA et al.2004)
O custo do biodiesel é mais alto que o do óleo diesel, mas não é relativamente caro. O fato é que o valor do óleo diesel no Brasil que não está alto e o biodiesel não consegue ficar com um preço menor. Segundo o site estadão (2018) o Brasil esta a baixo da media mundial do preço de óleo diesel. O que comprova que o problema não é o custo em si do biodiesel, e sim, a competitividade com o óleo diesel que acaba sendo mais rentável.
Biodiesel no Brasil
O Brasil possui uma vasta quantidade e variedade de vegetais a serem exploradas, principalmente as oleaginosas que são para a produção do biodiesel, como a soja, girassol, dendê, milho, amendoim, entre outros. O Brasil é o maior produtor de soja do mundo, por isso que grande parte da produção do biocombustível vem do óleo de soja, mesmo que outras oleaginosas gerem mais óleo por hectare, por exemplo, a soja gera 400 kg por hectare, já o girassol gera o dobro.
“O biodiesel foi introduzido na matriz energética brasileira, no ano de 2005, pela Lei 11.097 de 13 de janeiro de 2005, por meio da adição do biodiesel ao diesel mineral consumido no país.” (MENDES;COSTA,2010;p.254)
Entre 2005 e 2007 a mistura de 2% de biodiesel no diesel foi comercializada no Brasil somente nesse período. E que voltou a ser utilizado somente em 2008, tendo que aumentar esse valor para 5% ate 2013, nesse período aumentou-se para 3% e depois para 4% ate que em 2010 foi para 5%. (MENDES;COSTA,2010)
A meta brasileira é introduzir um combustível com equilíbrio econômico, ambiental e social. Onde tenha custos competitivos diminuindo o impacto ambiental e criando oportunidades de trabalho no meio rural.
O biodiesel está deixando de ser um experimento e se tornando uma real alternativa de combustível, a produção ainda não chega perto do óleo diesel, mas a estimativa da ANP ( Agência Nacional do Petróleo) é que a produção já chega a 1,2 bilhão de litros por ano. (BARROS et al.2006)
Tabela 1: Produção do biodiesel no Brasil de 2012 a 2015
| Milhares de m3 | Biodiesel no Brasil | |||
| 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | |
| Janeiro | 193 | 227 | 245 | 320 |
| Fevereiro | 409 | 432 | 486 | 623 |
| Março | 628 | 663 | 758 | 946 |
| Abril | 811 | 917 | 1011 | 1270 |
| Maio | 1024 | 1163 | 1253 | 1609 |
| Junho | 1239 | 1399 | 1505 | 1924 |
| Julho | 1469 | 1660 | 1808 | |
| Agosto | 1724 | 1907 | 2122 | |
| Setembro | 1976 | 2160 | 2435 | |
| Outubro | 2227 | 2438 | 2757 | |
| Novembro | 2473 | 2703 | 3072 | |
| Dezembro | 2717 | 2917 | 3420 | |
Fonte: MME (2015)
Tabela 2: Participação das Matérias- Primas para a produção de biodiesel no Brasil
% Anual | Matérias- Primas para produção de biodiesel no Brasil | |||||||
| 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | |
| Óleo de soja | 82,1 | 77,4 | 82,9 | 81,2 | 77,4 | 76,4 | 76,9 | 77,6 |
| Gordura Bovina | 13,1 | 15,8 | 12,7 | 13,4 | 16,8 | 19,8 | 19,8 | 19,1 |
| Óleo de Algodão | 2,0 | 4,4 | 2,4 | 3,7 | 4,3 | 2,2 | 2,2 | 1,0 |
| Outros Materiais graxos | 2,7 | 2,3 | 2,0 | 1,7 | 1,5 | 1,6 | 1,1 | 1,0 |
Fonte: MME (2015)
Cultivo de oleaginosas no Brasil
Figura 3: Cultivo de oleaginosas no Brasil
Fonte: Franco e Souza (2010)
Biodiesel no mundo
Os maiores produtores e consumidores de biodiesel no mundo são: países da União Europeia (EU), Estados Unidos, Argentina e Brasil. A América do Norte é a região com maior produção e consumo de etanol, seguido pela América Latina. Mais uma vez, a Europa produziu e consumiu a maior parte do biodiesel (REN21, 2014). Atualmente em 2018, os EUA possui o menor valor de biodiesel dentre eles, seguido pelo Brasil, argentina e Europa.
Nos Estados Unidos (EUA), de acordo com o Departamento de Energia dos Estados Unidos da América (DOE), existem cerca de 600 postos de combustíveis vendendo B20 (20% de biodiesel no óleo diesel) no país. Com relação à Argentina, o mercado de biodiesel é composto por 19 usinas com uma capacidade instalada de 2.372.200 toneladas/ano, utilizando praticamente a soja como matéria-prima principal. (FERNANDES et al. 2015)
Segundo o Ministério de Minas e Energia (BRASIL, 2016; 2017), considerando o agronegócio vinculado ao biodiesel, que abrange a produção de matérias-primas e insumos agrícolas, assistência técnica, financiamentos, armazenagem, processamento, transporte, distribuição, todos esses fatores juntos exerceriam efeitos multiplicadores sobre a renda, emprego e base de arrecadação tributária e alavancariam o processo de desenvolvimento regional, sem falar no potencial de exportação desses combustíveis.
Objetivo
Objetivo geral:
- Analisar através de uma revisão bibliográfica a utilização do biodiesel no Brasil.
Objetivos específicos:
- Estudar a eficiência energética do biocombustível em relação ao óleo diesel.
- Analisar as possibilidades de fontes vegetais para a produção do biodiesel.
- Verificar os problemas envolvidos na sua produção.
- Ver as possibilidades de troca do óleo diesel pelo biodiesel.
Metodologia
Para a análise das possibilidades do uso e a eficiência de óleos vegetais para a produção do biodiesel e comparação com o óleo diesel, principalmente no Brasil, será utilizado revisões bibliográficas. Estudando diferentes fontes para a retirada de óleos vegetais e suas disponibilidades no Brasil e ver o porquê que o biodiesel ainda não substituiu o óleo diesel no Brasil e os problemas na produção deste biocombustível, através de estudos em artigos, dissertações, teses, revistas do google acadêmico com publicações a partir de 2004. Serão analisados também dados estatísticos para ver o uso do biodiesel no Brasil nos últimos anos e ver qual o incentivo do governo, a quantidade de biodiesel utilizado em relação o óleo diesel, quando começou a introdução do biodiesel no Brasil e ate fazer uma comparação do uso do biocombustível aqui no Brasil com outros países e ver o porquê que em outros lugares a utilização é maior ou não do biodiesel. As palavras chaves são biodiesel, biocombustível, óleo diesel.
Resultados e discussões
Segundo um estudo feito pela GEPEA-USP (Grupo de Energia do Departamento de Engenharia de Energia e Automação Elétricas da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo) onde foi comparado o diesel com o biodiesel, foi visto que os dois combustíveis se equiparam. A diferença é que o diesel é mais viável no ponto de vista técnico e econômico, já o biodiesel no ponto de vista ambiental e social. (udaeta et al. 2004)
O biodiesel é mais viável nos aspectos ambientais e sociais, pois é um combustível bem menos poluente que o diesel e com a necessidade do aumento na produção de vegetais, gera mais oportunidades de empregos principalmente na agricultura. Mas em contrapartida, o que impede a substituição do diesel pelo biodiesel atualmente é o custo de produção do biocombustível, outro fator que impede a substituição é que demandaria um grande aumento na produção de vegetais para poder suprir tanto a produção do combustível quanto a indústria alimentícia.
No fator social, o biodiesel pode gerar até 45 mil empregos a cada 1 % de óleo diesel substituído por biodiesel, onde na agricultura empresarial, a cada 100 hectares cultivados gera 1 emprego, já na agricultura familiar a relação fica em 1 emprego para cada 10 hectares. (LIMA, 2005)
Segundo Meirelles (2003, apud Koga, 2006) a vantagem ambiental do biodiesel é que tem uma “redução de emissão de 20% de enxofre, 9,8% de anidrido carbônico, 14,2% de hidrocarbonetos não queimados, 26,8% de material particulado e 4,6% de óxido de nitrogênio.” Possui também uma vantagem econômica por causa da redução na emissão de gases poluentes que possibilita a venda de crédito de carbono.
Outra vantagem do biodiesel é que ele não requer adaptações dos motores do ciclo diesel, como ocorre com o uso de outros combustíveis limpos tais como o gás natural ou biogás. O biodiesel pode ser utilizado misturado ao diesel mineral, ou utilizado como combustível puro (MEIRELLES, 2003; BRASIL, 2004, apud Koga et al, 2006). O uso do biodiesel pode reduzir as emissões líquidas de gás carbônico – CO2, considerando-se a reabsorção pelas plantas. Além disso, reduz as emissões de fumaça e praticamente elimina as emissões de dióxido de enxofre – SO2. (BRASIL, 2004, apud Koga 2006)
E com o aumento da produção do biodiesel diminuiria o volume de importação do óleo diesel, o que equilibraria a balança comercial brasileira e a diminuição da dependência de derivados de petróleo externos.
Já nas desvantagens econômicas do biodiesel tem o seu custo de produção, onde segundo Zhang et al (2003 apud SILVA;FREITAS 2008) “citam um custo de produção do biodiesel de aproximadamente US$0,5. Enquanto o óleo diesel derivado do petróleo apresenta um custo de US$0,36.”
Já uma das desvantagens no aspecto técnico é a viscosidade do biodiesel que é maior que a do óleo diesel, o que pode causar problemas na injeção do combustível. Outro fator é a glicerina contida nos óleos vegetais, onde o seu uso sem ser modificado pode causar vários problemas nos motores, como nos pistões, cilindros, dificuldade de partida a frio, queima irregular, além de reduzir na eficiência do motor. (POULTON 1994, apud SANTOS;MATAI 2006)
Outro problema relacionado ao biodiesel é a geração de um grande volume de glicerina (subproduto), através do processo de transesterificação onde a glicerina precisara ter um preço inferior aos atuais para ter mercado, o que afetaria todo o mercado de óleo químico. (Bringezu et al., 2009, apud MENDES.L, 2015, p.11)
O fator politico também é bastante importante para se analisar, onde possui um grande investimento no óleo diesel e um baixo investimento no biodiesel. E segundo Rodrigues et al (2007) o desafio do governo brasileiro é a necessidade de selecionar uma quantidade limitada de vegetais que apresentem maiores vantagens e perspectivas futuras.
O diesel pelo fato de custar menos desde sua extração até a bomba de combustível, mesmo sendo mais poluente, acaba recebendo maior incentivo governamental, pois a logística empregada para seu manuseio e manutenção em todo seu ciclo é mais lucrativa em comparação com a do biodiesel.
Em um experimento feito por Barbosa et al (2008) foi possível ver a eficiência do biodiesel em relação ao óleo diesel, onde pelo motivo de o biodiesel ter uma capacidade calorifica menor, a quantidade de combustível consumida pelo motor foi diminuindo conforme ia-se adicionando o biodiesel no óleo diesel. E o consumo energético também foi menor ao utilizar o biodiesel puro e o consumo aumentou ao adicionar-se óleo diesel.
Em relação a perspectivas futuras, o biodiesel esta bem melhor que o óleo diesel mesmo com todas as desvantagens do biocombustível. O PNPB (Programa Nacional de Produção e uso do Biodiesel) que foi criada em 2004 com a intenção de introduzir o biodiesel na matriz energética brasileira, que tem como um dos principais objetivos a inclusão de agricultores familiares. O PNPB é o que da uma boa perspectiva para o biodiesel, pois desde a sua criação aumentou-se muito a demanda pela soja. E uma grande vantagem deste programa é a inserção de famílias de agricultores. (SOUZA, 2015)
Através de todos os dados apresentados é possível ver uma comparação dos dois combustíveis nessa tabela.
Tabela 3: comparação do biodiesel com o óleo diesel
| Aspectos técnico-econômicos | Biodiesel | Óleo diesel |
| Custos de produção | Custo alto | Custo baixo |
| Eficiência | Media eficiência | Boa eficiência |
| Perspectivas futuras | Boa perspectiva futura | Perspectiva estagnada |
| Aspecto ambiental | ||
| Emissão | Baixa emissão | Alta emissão |
| Renovabilidade | Renovável | Não renovável |
| Impactos sobre a saúde humana | Pouco prejudicial | Prejudicial |
| Aspectos políticos | ||
| Investimentos | Pouco investimento | Alto investimento |
| Programas de incentivo | Poucos programas de incentivo | Programas efetivos de incentivo |
| Aspectos sociais | ||
| Geração de empregos | Possibilidade de novos empregos | Sem alteração |
Conclusão
Com base nas pesquisas bibliográficas é possível ver que o biodiesel realmente é o combustível do futuro, mesmo que tenha muitas desvantagens em relação com o óleo diesel, as perspectivas futuras são boas. Ate o momento o biocombustível não consegue bater de frente com o óleo diesel, muito por causa do seu alto custo de produção, o que se torna o maior empecilho para o governo poder investir. Mesmo com vantagens ambientais e sociais, o aspecto econômico se torna mais importante, o que inibe essas vantagens e faz com que o óleo diesel continue dominante na matriz energética brasileira. Ambos o combustíveis tem suas vantagens e desvantagens, mas as vantagens do óleo diesel se tornam mais relevantes para a não substituição dos combustíveis. Políticas públicas serão necessárias nos próximos anos, trazendo mais incentivos financeiros e tecnológicos para as empresas do setor, estimulando-as a expandir suas participações na matriz energética, diminuindo a dependência da importação, gerando novos empregos e crescimento do setor.
Referências bibliográficas
ZHANG,Y; DUB, M.A.; MCLEAN, D.D.; KATES, M.(2003) Biodiesel production from waste cooking oil: 1. Process design and technological assessment, Bioresource Technology, 89, 1-16
BARROS, Geraldo Sant’Ana de Camargo; SILVA, Ana Paula; PONCHIO, Leandro Augusto; et al. Custos de produção de biodiesel no Brasil. Revista de Política Agrícola, v. 15, n. 3, p. 36–50, 2006.
FERRARI, Roseli Aparecida; OLIVEIRA, V. da S.; SCABIO, Ardalla. Biodiesel de soja–taxa de conversão em ésteres etílicos, caracterização físico-química e consumo em gerador de energia. Química Nova, v. 28, n. 1, p. 19–23, 2005.
MENDES, André Pompeo do Amaral; COSTA, Ricardo Cunha da. Mercado brasileiro de biodiesel e perspectivas futuras. 2010. Disponível em: <http://web.bndes.gov.br/bib/jspui/handle/1408/2483>. Acesso em: 29 ago. 2018.
SILVA, Paulo Regis Ferreira da; FREITAS, Thais Fernanda Stella de. Biodiesel : o ônus e o bônus de produzir combustível. 2008. Disponível em: <https://lume.ufrgs.br/handle/10183/22280>. Acesso em: 29 ago. 2018.
UDAETA, Miguel Edgar Morales; BAITELO, Ricardo Lacerda; BURANI, Geraldo Francisco. Comparação da produção de energia com diesel e biodiesel analisando todos os custos envolvidos. Procedingsofthe5thEncontrodeEnergianoMeioRural, 2004.
NUNES, Fernanda; NEDER, Vinicius.Diesel no Brasil está mais caro do que nos EUA e vizinhos, mas abaixo da média mundial. Disponível em: <https://economia.estadao.com.br/noticias/geral,diesel-no-brasil-esta-mais-caro-do-que-n os-eua-e-vizinhos-mas-abaixo-da-media-mundial,70002327040>. Acesso em 15 dez.2018.
FERNANDES et al. Biodiesel no mundo e no brasil: situação atual e cenários futuros. Universidade de São Paulo-USP. 2015. Disponível em: < http://www.iee.usp.br/agrener2015/sites/default/files/tematica1/734.pdf>. Acesso em 15 dez. 2018.
FERRI, Jéssica P. A. Estudo de caso: análise de viabilidade econômica de produção de biodiesel em Itabira-MG. Monografia. Bacharelado em Engenharia Ambiental da Universidade Federal de Itajubá – Campus Itabira, 2016.
FRANCO, Lucina; SOUZA, Ernesto. Nova moeda no campo: Brasil amplia produção de etanol e biodiesel beneficiando agricultores de todo o país. Publicado no website do Globo Rural, edição 299, 2010.
RODRIGUES, S. Óleos alimentares usados – Ponto de situação deste fluxo de resíduo a nível nacional. Trabalho realizado no âmbito da cadeira de Gestão de Fluxos Especiais de Resíduos, Faculdade de Ciências e Tecnologias, Universidade Nova de Lisboa, Monte da Caparica. 2006.
MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA (MME). Boletim mensal dos combustíveis Renováveis, Brasília, SPG, n. 90, jul. 2015.
MENDES, Luiz F.B; Produção de biodiesel, situação atual e perspectivas futuras. Universidade Nova de Lisboa, 2015.
Koga et al; Biodiesel: Uma Relação Viável entre Ciência, Tecnologia, Meio Ambiente, Sociedade e Economia. UNINOVE, São Paulo, 2006.
UDAETA et al; Comparação da produção de energia com diesel e biodiesel analisando todos os custos envolvidos. GEPEA-USP, São Paulo, 2004.
LIMA, Paulo C.R; Biodiesel: um novo combustível para o brasil. Biblioteca digital da câmara dos deputados, 2005.
RODRIGUES et al; Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel: uma referência para a análise da formulação, implementação e avaliação de políticas públicas. Revista de Políticas Públicas e Gestão Governamental, vol. 6, 2007.
BARBOSA, Ronald Leite, 1588 DESEMPENHO COMPARATIVO DE UM MOTOR DE CICLO DIESEL UTILIZANDO DIESEL E MISTURAS DE BIODIESEL, Ciênc. agrotec., v. 32, n. 5, p. 6, 2008;
SENAI, Escola, ASPECTOS TÉCNICOS E AMBIENTAIS RELATIVOS AO USO DE BIODIESEL EM MOTORES DE COMBUSTÃO, p. 18, 2008.
SOUZA et al; Análise do programa nacional de produção e uso do biodiesel (PNPB): resultados e críticas. Universidade Federal do Amapá, 2015.