sexta-feira, 1 de dezembro de 2006

A procura da árvore do biodiesel

Está sendo desenvolvida na Embrapa Instrumentação Agropecuária, em colaboração com o Instituto de Química de São Carlos/USP, Departamento de Química da Universidade Federal Fluminense e com o Departamento de Física da Universidade Federal de Pernambuco, tecnologias de Ressonância Magnética para medida ultra-rápida da quantidade e da qualidade dos óleos vegetais em sementes intactas. Essas tecnologias têm potencial de analisar o teor de óleo em mais de 10.000 sementes por horas.

A necessidade crescente de redução da emissão dos gases do efeito estufa, responsável pelo aquecimento global e os altos preços do petróleo, têm levado ao desenvolvimento de combustíveis renováveis, que reciclam o gás carbônico atmosférico, via fotossíntese. Para a gasolina, o etanol já demonstrou sua eficiência e o Brasil é o líder mundial na produção desse tipo de combustível renovável. Hoje o balanço energético (quantidade de energia produzida divido pela energia gasta para a produção) do álcool é de mais de oito vezes. Ou seja, para cada Joule (unidade de medida de energia) usado para produção ele gera mais de oito Joules de energia. Porém, para o diesel, o combustível mais usado no país, principalmente em veículos de transporte de carga, passageiros e máquinas agrícolas ainda há muita pesquisa e desenvolvimento a ser realizado até que se atinja um patamar tecnológico semelhante ao do álcool.

A principal fonte para os substitutos do óleo diesel são os óleos vegetais. Há quatro rotas tecnológicas que estão sendo estudados para a substituição do óleo diesel por derivados óleos vegetais: o uso do óleo vegetal virgem; O craqueamento do óleo vegetal, semelhante ao craqueamento do petróleo; a conversão do óleo em mono-ésteres de ácidos graxos pelo processo de transesterificação (produto denominado oficialmente de biodiesel) e o H-Bio, patente da Petrobras, que consiste na hidrogenação total dos óleos vegetais. Algumas dessas tecnologias estão bem avançadas e já há várias empresas comercializando unidades de produção de biodiesel, para uso local, com produção de alguns litros por hora a até unidades de grande porte com produção de milhares de litros/dia.

No entanto, há dois graves problemas do ponto de vista de produção de óleos vegetais que poderão retardar ou dificultar o uso de derivados de óleos vegetais como combustível.

O primeiro problema é em relação à produtividade de óleo das espécies cultivadas. Hoje, as principais fontes de óleos vegetais para biodiesel são: a soja, mamona, girassol, algodão, amendoim, que produzem menos ou até cerca de uma tonelada de óleo por hectare por ano. Isso equivale a um balanço energético menor que 2, ou seja, que a energia produzida é apenas pouco maior que a energia gasta para sua produção. Assim, a produtividade dessas plantas não é economicamente e nem energeticamente sustentável e nem suficiente para atender a demanda futura do mercado. O Dendê é a única cultura comercial disponível no país, que tem alta produtividade, com potencial de produção de mais de 5 Ton/ha/ano e balanço energético acima de 5. Entretanto, o dendê só é cultivado na região amazônica, devido a sua alta demanda hídrica.

O segundo problema é relativo à qualidade dos óleos vegetais disponíveis. Os óleos de soja, girassol, algodão etc, tem alta concentração de ácidos graxos poliinsaturados, que são indesejáveis para uso como combustível, pois tem baixa estabilidade química, baixo numero de cetano (índice de qualidade do diesel) e levam a maior deposito de carbono do que os ácidos graxos monoinsaturados ou saturados. Por exemplo, esses óleos não atendem as especificações das normas da ASTM (EUA) e EN (União européia) para uso na produção de biodiesel.

No caso do óleo de mamona, o problema é a alta concentração de ácido ricinoleico (~80%), que torna o seu biodiesel muito viscoso, que pode levar a um rápido entupimento dos filtros de combustível e dos bicos injetores.

Novamente, das fontes comercialmente disponíveis, apenas o óleo de dendê atende as normas de qualidade da matéria prima (ASTM, EN) para produção de biodiesel.

Assim, há uma demanda crescente e urgente de obtenção de cultivares de alta produtividade e alta qualidade de óleo, para as outras regiões brasileiras, incluindo a região semi-árida do nordeste, ou seja, a árvore ou arvores do biodiesel.

Para isso será necessário o melhoramento genético das plantas cultivadas para alto óleo e alta qualidade e/ou identificação e seleção de plantas silvestre (como pinhão manso, macaúba, pequi, tucumã etc) que podem ter alta produtividade de óleo/há/ano. Para que os programas de melhoramento/seleção de novas plantas sejam rápidos, serão necessárias dezenas de milhares de análises do teor de óleo de sementes por ano. Os métodos de análise de óleo hoje disponíveis são bastante lento para essa tarefa. Os mais rápidos chegam à cerca de três análises por minuto.

Assim, está sendo desenvolvida na Embrapa Instrumentação Agropecuária, em colaboração com o Instituto de Química de São Carlos/USP, Departamento de Química da Universidade Federal Fluminense e com o Departamento de Física da Universidade Federal de Pernambuco, tecnologias de Ressonância Magnética para medida ultra-rápida da quantidade e da qualidade dos óleos vegetais em sementes intactas. Essas tecnologias têm potencial de analisar o teor de óleo em mais de 10.000 sementes por horas. A medida da qualidade do óleo é mais lenta, cerca de 300 amostras por hora, o que ainda é dezenas de vezes mais rápido que as que estão atualmente disponíveis. Os recursos para essas pesquisas vêm das agências de financiamento à pesquisa tanto do governo estadual (FAPESP) quanto do federal (MCT, FINEP e CNPq).

Luiz Alberto Colnago Pesquisador III

Embrapa Instrumentação agropecuária

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