Combustíveis
Biodiesel gera polêmica em congresso gaúcho
A Lei 11.097, de 13 de janeiro, define o programa brasileiro para o biodiesel, mas como boa parte das normas ditadas por Brasília, parece estar desconectada da realidade. Conforme essa lei, desde 20 de maio, o combustível vegetal pode ser adicionado ao diesel mineral na proporção de 2% (B2) em caráter facultativo. Em 2008, a mistura se tornará obrigatória. No mesmo ano, quem quiser operar com 5% (B5) poderá incrementar a formulação. Em 2013, o B5 será obrigatório. Só faltou dizer de onde sairá a matéria-prima.
Dentre as diversas culturas, o País produz aproximadamente 5,5 milhões de toneladas de oleaginosas. Como o volume em sua grande maioria está comprometido com a indústria alimentícia, teoricamente o país poderá terminar 2005 com um máximo de 0,9% de biodiesel adicionado ao combustível mineral. Para chegar a 2%, a agricultura terá de oferecer pelo menos 800 mil metros cúbicos por ano de óleos vegetais, mais que o dobro do disponível hoje.
Por conta da escassez de matérias-primas e de questionamentos relacionados com a tecnologia, a implantação do programa oficial de adição do biodiesel foi motivo de controvérsia durante o 4º Congresso Sul Brasileiro de Estudos Automotivos (11 a 12 de agosto) em Porto Alegre-RS, evento promovido pelo Igea – Instituto Gaúcho de Estudos Automotivos e, por meio de dois painelistas, gerou uma visão otimista e outra nem tanto sobre o tema.
O pesquisador Antônio Carlos Batista do Laboratório de Desenvolvimento de Tecnologias Limpas da Universidade de São Paulo (Ladetel-USP), é um entusiasta das pesquisas. “O cenário internacional do preço do petróleo reforça a importância da vocação brasileira na utilização de biocombustíveis”.
Além disso, ele ressaltou “a liderança nacional na produção de soja garante uma posição favorável neste novo cenário do jogo energético internacional com potencial incrível para outras oleaginosas” (dendê, amendoim, girassol).
Atualmente, o laboratório da USP tem capacidade para produzir de 5 mil a 7 mil litros/dia de biodiesel de óleo vegetal, mas produz apenas 20 mil/mês.
“Estamos à frente dos Estados Unidos e da Europa na tecnologia da produção de biodiesel, pois os métodos brasileiros possibilitam uma velocidade 12 vezes maior do que o europeu e o americano”, proclamou Batista. Por método brasileiro entenda-se a transesterificação. O processo consiste na produção por reação contínua ou batelada de 100 litros de óleo vegetal, com 15% de álcool etílico e 1,5% de soda cáustica, essa última a atuar como agente catalisador, de modo a separar a glicerina livre do combustível.
Mesmo assim, reconheceu Batista, a ampliação do uso de biodiesel na matriz energética brasileira, derivada em 43% do petróleo, depende de produção industrial do combustível e de incentivo tributário. A produção de biodiesel a partir de soja refinada custaria US$ 0,5 por litro sem impostos, calculou Batista, que apresentou palestra hoje no 4º Congresso Sul-Brasileiro da Indústria Automotiva. Se fosse utilizada soja não refinada, o valor cairia para US$ 0,38 por litro. O refino da soja custa entre US$ 120 e US$ 150 por tonelada, explicou o pesquisador. O produto derivado da mamona seria obtido por US$ 1,0/litro (sem impostos).
“O álcool custava o equivalente a quatro litros de gasolina quando começou”, comparou Batista. Outro problema são os pontos de produção do biodiesel. Fora o Ladetel, três usinas produzem comercialmente, mas apenas uma está homologada pela Agência Nacional do Petróleo quanto à qualidade e confiabilidade da substância.
No contraponto a Batista, Vicente Pimenta Junior, da Delphi, um dos principais fabricantes de sistemas de injeção direta do mercado global, lançou uma série de questionamentos. No seu entendimento como o biodiesel ainda está restrito às atividades de pesquisa e a volumes inexpressivos de escala industrial, existem riscos ainda não ponderados ao uso comercial, como a ocorrência de água livre com a conversão da formulação para ácidos graxos, crescimento de bactérias, aumento da condutividade elétrica do combustível e entupimento. Até porque o processo do Ladetel não é uma norma no ramo e, pelo menos por enquanto, cada usina pode produzir biodiesel por processos diferenciados e menos confiáveis. “Não existe ainda nem o equipamento para apontar a qualidade do combustível na bomba”, criticou Pimenta Junior.
Para o executivo da Delphi, a diversidade de processos poderá a acarretar a ocorrência de glicerina livre na composição, com a conseqüente corrosão de metais não ferrosos, umedecimento dos filtros de celulose, presença de sedimentos nas peças móveis e endurecimento das mesmas, entupimento por resíduo sólido no injetor, aumento da pressão de injeção, potencial de redução da vida útil. “Na Europa esses problemas ocorreram”, advertiu.
Outras dúvidas pairam no ar: o limite seguro da mistura. Segundo Pimenta Junior, existe um número mágico inicial de até 20% de adição do biodiesel ao diesel, mas já há empresas usando 30% na Alemanha. No caso do Brasil, onde há uma interferência política para o uso do óleo de mamona, cuja viscosidade supera à das demais oleaginosas, a geração de calor excessivo em canais de distribuição de bombas rotativas é outro ponto negativo, porque poderia resultar em desgaste acelerado dos componentes, engripamento da bomba, falhas prematuras, jato sólido, partículas indesejadas, lubrificação insuficiente, desgaste na sede do bico e seu entupimento.
Há possibilidade ainda da ocorrência de depósitos e precipitação, especialmente de misturas de combustível, formação de película por polímeros solúveis em áreas quentes. “A viscosidade padrão é 5, mas a da mamona é 12. As diferentes oleaginosas têm efeitos semelhantes?”, indagou o executivo da Delphi. Ao expor sua preocupação, o palestrante enumerou uma série de desafios a serem enfrentados para que o biodiesel saia dos laboratórios e deixe de ser um mero projeto.
Pimenta Junior sugeriu a execução de testes mais precisos com materiais para apontar aqueles mais resistentes aos ataques do biodiesel, e estudos sobre a influência da temperatura na sua estabilidade, aprofundar os testes com aditivos estabilizadores e inibidores de corrosão adequados, verificação geral de desempenho, manutenção de torque e potência, verificação da fumaça, aprofundar os ensaios de durabilidade.
Com relação à compatibilidade de materiais, é preciso monitorar os testes com frotas cativas em veículos novos e usados, ensaios em condições ambientais distintas, análise de eventuais fenômenos não esperados, avaliação do sentimento do motorista, quantificação do consumo real. Urge igualmente testar o efeito da mistura com etanol, já que mundialmente o processo vem sendo realizado com metanol.
Pimenta Junior apontou a necessidade de ensaios de estocagem, pois não se sabe ainda se o biodiesel, por ser um produto vegetal e degradável, suporta sem perdas de propriedades mais de dois meses em tanques de grandes volumes. “Será que o motor parte com o combustível degradado.
O que irá ocorrer nos veículos novos e usados?”, indagou Pimenta. Sugere neste caso testes com equipamentos stand by – para averiguar os efeitos da degradação do combustível no equipamento de injeção.
Fernando de Castro
Não houve consenso sobre o futuro do combustível vegetal
Outro aspecto levantado foi a partida dos motores das máquinas agrícolas com o produto, pois esses ficam desligadas por longos períodos. Conforme Pimenta Junior, testes de estocagem estão em curso, mas não é possível apontar como serão conservados os grandes volumes reguladores oficiais.
Na esfera ambiental também ocorrem problemas. Estudo comparativo das emissões mostrou ser o biodiesel um generoso emissor de NOX em quantidades ambientalmente inaceitáveis. Outro ponto importante diz respeito à adoção das normas técnicas No entendimento da Delphi, a Agência Nacional do Petróleo, organismo regulador e fiscalizador do programa de biodiesel, deveria adotar à EN 14214, da União Européia para estabelecer todos os ensaios e protocolos técnicos, como forma de unificar o sistema ao mercado global. “Há resistências nesse sentido, eu ainda não entendi a razão”, reclamou.
Bem ou mal, experiências bem sucedidas com biodiesel apareceram na Expointer, a principal feira do setor pecuário no sul do Brasil no final de agosto. A fabricante de tratores Valtra levou um modelo de veículo equipado com um motor ajustado ao uso de biodiesel produzido no Ladetel da USP, regulado para funcionar com a mistura B5 e com possibilidade de aceitar até 20% de biocombustível no diesel.
Um dos responsáveis pela área de desenvolvimento de produtos da empresa, Winston Chester Quintas, garantiu que a máquina é um relógio.
Fernando de Castro
Chester; biodiessel do Ladel garante qualidade
“Se o biodesel for de boa qualidade, dificilmente esses problemas aparecerão. As usinas interessadas terão de se adequar”, acredita Chester. Segundo ele, o biodesel do Ladetel será o chamado combustível espelho. A partir dele a ANP deverá definir o padrão do produto e o processo. Com relação à viscosidade da mamona, Chester disse que o índice vem sendo baixado para 5 com um refino extra, antes de o óleo ir para a reação química final. “Talvez o governo antecipe para 2008 a obrigatoriedade da mistura de 5%”, desconfia. Os tratores Valtra em número de três estão em testes na Usina Catanduva, interior de São Paulo há 18 meses e devem completar 4 mil horas de trabalho até o final do ano.
Ensaios MWM – Se é verdade ou não que o governo poderá antecipar as metas, a indústria automotiva se apressa nos testes com a biodiesel. A MWM já realiza ensaios de dinamômetro e aguarda autorização da ANP para desencadear três baterias de testes com veículos na rua. No Rio de Janeiro ocorrerão as observações com ônibus da família Volkswagen 17210 OD, equipados com o motor 6.12. Acteon. A Copperj fornecerá o Biodiesel a Real Ônibus entrará com os veículos experimentais. A Bosch e a Siemens fornecerão os sistemas de injeção. À Bosch caberá protocolar os sistemas denominados de injeção por bomba rotativa.
Os testes irão abranger veículos novos e usados para apontar a durabilidade e performance em um ônibus urbano com a mistura B5 (5% éster etílico de soja e 95% de diesel mineral). Na mesma rota será colocado outro ônibus VW 17210D, denominado veículo sombra, o qual rodará somente com combustível convencional para comparação de desempenho.
Da mesma forma estão programados testes com caminhões Volkswagen 8120 também equipados com os motores 6.12TCE Acteon, utilizando diesel metropolitano e biodiesel éster de soja em misturas B2, B5, B10. Serão testados também caminhões Volkswagen 8120 com motor 410TCA com sistema de injeção protocolado e dois VW 8140 com motor 410T e sistema de injeção original. Um veículo VW 8.120 e um 8.140 usarão B5 com éster etílico de soja e os outros dois éster etílico de mamona. No mesmo teste haverá um veículo sombra com diesel convencional.
O Ladetel irá fornecer o biodiesel de soja e mamona e controlar as especificações dos mesmos. A Companhia de Bebidas Ipiranga de Ribeirão Preto entrará com a frota de caminhões a rodar uma média de quatro mil quilômetros por mês. A Mann-Hummel irá monitorar os filtros de combustível do veículo.
O outro teste programado pela MWM acontecerá na Bahia com os propulsores high speed modelo NGD de 3.0, usados nas pick-ups Ranger. Nesta parceria a Ford irá fornecer a frota dos testes, a Siemens os sistemas de injeção, a Bosch, o protocolo e a Mann-Hummel, o acompanhamento do comportamento dos filtros. Uma das razões de a MWM ter escolhido o Nordeste para essa bateria de testes é conhecer o comportamento do combustível, dos motores e dos sistemas de injeção em clima quente durante as quatro estações.
Uma das principais preocupações da indústria de motores é justamente a diversidade climática do Brasil, com temperaturas abaixo de zero em estados como Santa Catarina e Rio Grande do Sul e, ao mesmo tempo, picos de 40 ºC em Manaus no mesmo mês. Estabilizar um mesmo combustível biodegradável nessas condições impõe mais desafios do que na Europa, onde as variações de temperatura são menores e o clima seco facilita a conservação do produto.
Lauro julio Dalcin
A Lei 11.097, de 13 de janeiro, define o programa brasileiro para o biodiesel, mas como boa parte das normas ditadas por Brasília, parece estar desconectada da realidade. Conforme essa lei, desde 20 de maio, o combustível vegetal pode ser adicionado ao diesel mineral na proporção de 2% (B2) em caráter facultativo. Em 2008, a mistura se tornará obrigatória. No mesmo ano, quem quiser operar com 5% (B5) poderá incrementar a formulação. Em 2013, o B5 será obrigatório. Só faltou dizer de onde sairá a matéria-prima.
Dentre as diversas culturas, o País produz aproximadamente 5,5 milhões de toneladas de oleaginosas. Como o volume em sua grande maioria está comprometido com a indústria alimentícia, teoricamente o país poderá terminar 2005 com um máximo de 0,9% de biodiesel adicionado ao combustível mineral. Para chegar a 2%, a agricultura terá de oferecer pelo menos 800 mil metros cúbicos por ano de óleos vegetais, mais que o dobro do disponível hoje.
Por conta da escassez de matérias-primas e de questionamentos relacionados com a tecnologia, a implantação do programa oficial de adição do biodiesel foi motivo de controvérsia durante o 4º Congresso Sul Brasileiro de Estudos Automotivos (11 a 12 de agosto) em Porto Alegre-RS, evento promovido pelo Igea – Instituto Gaúcho de Estudos Automotivos e, por meio de dois painelistas, gerou uma visão otimista e outra nem tanto sobre o tema.
O pesquisador Antônio Carlos Batista do Laboratório de Desenvolvimento de Tecnologias Limpas da Universidade de São Paulo (Ladetel-USP), é um entusiasta das pesquisas. “O cenário internacional do preço do petróleo reforça a importância da vocação brasileira na utilização de biocombustíveis”.
Além disso, ele ressaltou “a liderança nacional na produção de soja garante uma posição favorável neste novo cenário do jogo energético internacional com potencial incrível para outras oleaginosas” (dendê, amendoim, girassol).
Atualmente, o laboratório da USP tem capacidade para produzir de 5 mil a 7 mil litros/dia de biodiesel de óleo vegetal, mas produz apenas 20 mil/mês.
“Estamos à frente dos Estados Unidos e da Europa na tecnologia da produção de biodiesel, pois os métodos brasileiros possibilitam uma velocidade 12 vezes maior do que o europeu e o americano”, proclamou Batista. Por método brasileiro entenda-se a transesterificação. O processo consiste na produção por reação contínua ou batelada de 100 litros de óleo vegetal, com 15% de álcool etílico e 1,5% de soda cáustica, essa última a atuar como agente catalisador, de modo a separar a glicerina livre do combustível.
Mesmo assim, reconheceu Batista, a ampliação do uso de biodiesel na matriz energética brasileira, derivada em 43% do petróleo, depende de produção industrial do combustível e de incentivo tributário. A produção de biodiesel a partir de soja refinada custaria US$ 0,5 por litro sem impostos, calculou Batista, que apresentou palestra hoje no 4º Congresso Sul-Brasileiro da Indústria Automotiva. Se fosse utilizada soja não refinada, o valor cairia para US$ 0,38 por litro. O refino da soja custa entre US$ 120 e US$ 150 por tonelada, explicou o pesquisador. O produto derivado da mamona seria obtido por US$ 1,0/litro (sem impostos).
“O álcool custava o equivalente a quatro litros de gasolina quando começou”, comparou Batista. Outro problema são os pontos de produção do biodiesel. Fora o Ladetel, três usinas produzem comercialmente, mas apenas uma está homologada pela Agência Nacional do Petróleo quanto à qualidade e confiabilidade da substância.
No contraponto a Batista, Vicente Pimenta Junior, da Delphi, um dos principais fabricantes de sistemas de injeção direta do mercado global, lançou uma série de questionamentos. No seu entendimento como o biodiesel ainda está restrito às atividades de pesquisa e a volumes inexpressivos de escala industrial, existem riscos ainda não ponderados ao uso comercial, como a ocorrência de água livre com a conversão da formulação para ácidos graxos, crescimento de bactérias, aumento da condutividade elétrica do combustível e entupimento. Até porque o processo do Ladetel não é uma norma no ramo e, pelo menos por enquanto, cada usina pode produzir biodiesel por processos diferenciados e menos confiáveis. “Não existe ainda nem o equipamento para apontar a qualidade do combustível na bomba”, criticou Pimenta Junior.
Para o executivo da Delphi, a diversidade de processos poderá a acarretar a ocorrência de glicerina livre na composição, com a conseqüente corrosão de metais não ferrosos, umedecimento dos filtros de celulose, presença de sedimentos nas peças móveis e endurecimento das mesmas, entupimento por resíduo sólido no injetor, aumento da pressão de injeção, potencial de redução da vida útil. “Na Europa esses problemas ocorreram”, advertiu.
Outras dúvidas pairam no ar: o limite seguro da mistura. Segundo Pimenta Junior, existe um número mágico inicial de até 20% de adição do biodiesel ao diesel, mas já há empresas usando 30% na Alemanha. No caso do Brasil, onde há uma interferência política para o uso do óleo de mamona, cuja viscosidade supera à das demais oleaginosas, a geração de calor excessivo em canais de distribuição de bombas rotativas é outro ponto negativo, porque poderia resultar em desgaste acelerado dos componentes, engripamento da bomba, falhas prematuras, jato sólido, partículas indesejadas, lubrificação insuficiente, desgaste na sede do bico e seu entupimento.
Há possibilidade ainda da ocorrência de depósitos e precipitação, especialmente de misturas de combustível, formação de película por polímeros solúveis em áreas quentes. “A viscosidade padrão é 5, mas a da mamona é 12. As diferentes oleaginosas têm efeitos semelhantes?”, indagou o executivo da Delphi. Ao expor sua preocupação, o palestrante enumerou uma série de desafios a serem enfrentados para que o biodiesel saia dos laboratórios e deixe de ser um mero projeto.
Pimenta Junior sugeriu a execução de testes mais precisos com materiais para apontar aqueles mais resistentes aos ataques do biodiesel, e estudos sobre a influência da temperatura na sua estabilidade, aprofundar os testes com aditivos estabilizadores e inibidores de corrosão adequados, verificação geral de desempenho, manutenção de torque e potência, verificação da fumaça, aprofundar os ensaios de durabilidade.
Com relação à compatibilidade de materiais, é preciso monitorar os testes com frotas cativas em veículos novos e usados, ensaios em condições ambientais distintas, análise de eventuais fenômenos não esperados, avaliação do sentimento do motorista, quantificação do consumo real. Urge igualmente testar o efeito da mistura com etanol, já que mundialmente o processo vem sendo realizado com metanol.
Pimenta Junior apontou a necessidade de ensaios de estocagem, pois não se sabe ainda se o biodiesel, por ser um produto vegetal e degradável, suporta sem perdas de propriedades mais de dois meses em tanques de grandes volumes. “Será que o motor parte com o combustível degradado.
O que irá ocorrer nos veículos novos e usados?”, indagou Pimenta. Sugere neste caso testes com equipamentos stand by – para averiguar os efeitos da degradação do combustível no equipamento de injeção.
Fernando de Castro
Não houve consenso sobre o futuro do combustível vegetal
Outro aspecto levantado foi a partida dos motores das máquinas agrícolas com o produto, pois esses ficam desligadas por longos períodos. Conforme Pimenta Junior, testes de estocagem estão em curso, mas não é possível apontar como serão conservados os grandes volumes reguladores oficiais.
Na esfera ambiental também ocorrem problemas. Estudo comparativo das emissões mostrou ser o biodiesel um generoso emissor de NOX em quantidades ambientalmente inaceitáveis. Outro ponto importante diz respeito à adoção das normas técnicas No entendimento da Delphi, a Agência Nacional do Petróleo, organismo regulador e fiscalizador do programa de biodiesel, deveria adotar à EN 14214, da União Européia para estabelecer todos os ensaios e protocolos técnicos, como forma de unificar o sistema ao mercado global. “Há resistências nesse sentido, eu ainda não entendi a razão”, reclamou.
Bem ou mal, experiências bem sucedidas com biodiesel apareceram na Expointer, a principal feira do setor pecuário no sul do Brasil no final de agosto. A fabricante de tratores Valtra levou um modelo de veículo equipado com um motor ajustado ao uso de biodiesel produzido no Ladetel da USP, regulado para funcionar com a mistura B5 e com possibilidade de aceitar até 20% de biocombustível no diesel.
Um dos responsáveis pela área de desenvolvimento de produtos da empresa, Winston Chester Quintas, garantiu que a máquina é um relógio.
Fernando de Castro
Chester; biodiessel do Ladel garante qualidade
“Se o biodesel for de boa qualidade, dificilmente esses problemas aparecerão. As usinas interessadas terão de se adequar”, acredita Chester. Segundo ele, o biodesel do Ladetel será o chamado combustível espelho. A partir dele a ANP deverá definir o padrão do produto e o processo. Com relação à viscosidade da mamona, Chester disse que o índice vem sendo baixado para 5 com um refino extra, antes de o óleo ir para a reação química final. “Talvez o governo antecipe para 2008 a obrigatoriedade da mistura de 5%”, desconfia. Os tratores Valtra em número de três estão em testes na Usina Catanduva, interior de São Paulo há 18 meses e devem completar 4 mil horas de trabalho até o final do ano.
Ensaios MWM – Se é verdade ou não que o governo poderá antecipar as metas, a indústria automotiva se apressa nos testes com a biodiesel. A MWM já realiza ensaios de dinamômetro e aguarda autorização da ANP para desencadear três baterias de testes com veículos na rua. No Rio de Janeiro ocorrerão as observações com ônibus da família Volkswagen 17210 OD, equipados com o motor 6.12. Acteon. A Copperj fornecerá o Biodiesel a Real Ônibus entrará com os veículos experimentais. A Bosch e a Siemens fornecerão os sistemas de injeção. À Bosch caberá protocolar os sistemas denominados de injeção por bomba rotativa.
Os testes irão abranger veículos novos e usados para apontar a durabilidade e performance em um ônibus urbano com a mistura B5 (5% éster etílico de soja e 95% de diesel mineral). Na mesma rota será colocado outro ônibus VW 17210D, denominado veículo sombra, o qual rodará somente com combustível convencional para comparação de desempenho.
Da mesma forma estão programados testes com caminhões Volkswagen 8120 também equipados com os motores 6.12TCE Acteon, utilizando diesel metropolitano e biodiesel éster de soja em misturas B2, B5, B10. Serão testados também caminhões Volkswagen 8120 com motor 410TCA com sistema de injeção protocolado e dois VW 8140 com motor 410T e sistema de injeção original. Um veículo VW 8.120 e um 8.140 usarão B5 com éster etílico de soja e os outros dois éster etílico de mamona. No mesmo teste haverá um veículo sombra com diesel convencional.
O Ladetel irá fornecer o biodiesel de soja e mamona e controlar as especificações dos mesmos. A Companhia de Bebidas Ipiranga de Ribeirão Preto entrará com a frota de caminhões a rodar uma média de quatro mil quilômetros por mês. A Mann-Hummel irá monitorar os filtros de combustível do veículo.
O outro teste programado pela MWM acontecerá na Bahia com os propulsores high speed modelo NGD de 3.0, usados nas pick-ups Ranger. Nesta parceria a Ford irá fornecer a frota dos testes, a Siemens os sistemas de injeção, a Bosch, o protocolo e a Mann-Hummel, o acompanhamento do comportamento dos filtros. Uma das razões de a MWM ter escolhido o Nordeste para essa bateria de testes é conhecer o comportamento do combustível, dos motores e dos sistemas de injeção em clima quente durante as quatro estações.
Uma das principais preocupações da indústria de motores é justamente a diversidade climática do Brasil, com temperaturas abaixo de zero em estados como Santa Catarina e Rio Grande do Sul e, ao mesmo tempo, picos de 40 ºC em Manaus no mesmo mês. Estabilizar um mesmo combustível biodegradável nessas condições impõe mais desafios do que na Europa, onde as variações de temperatura são menores e o clima seco facilita a conservação do produto.
Lauro julio Dalcin
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