Biodiesel e Petrodiesel: Vantagens e Desvantagens

As diferenças físicas, químicas e na produção de matérias-primas do biodiesel e do petrodiesel determinam uma série de vantagens e desvantagens nos seguintes aspectos:

produção de matérias-primas e processamento, impactos ambientais,

transporte/armazenamento, uso final e emissões de poluentes.

As diferenças da fase de produção de matérias-primas e processamento do biodiesel incluem a possibilidade de produzir combustível em menores escalas de produção com matérias-primas produzidas localmente, o que permite a produção do combustível em regiões distantes das refinarias e importadoras de petrodiesel. Contudo, é necessário que os operadores das plantas sejam bem treinados no processo de produção e controle de qualidade do combustível. Além disso, a descentralização da produção traz problemas de fiscalização, relacionados tanto à adequação ambiental das unidades produtivas como à qualidade do biodiesel consumida localmente.

Os impactos ambientais das cadeias produtivas do biodiesel e do petrodiesel são de difícil comparação devido às diferentes escalas dessas atividades. A produção de petróleo para o petrodiesel é extremamente problemática devido à difícil degradação dessa matéria-prima, extremamente agressiva em casos de contaminação do meio ambiente. Por outro lado, as matérias-primas do biodiesel são totalmente biodegradáveis, o que é uma vantagem a ser considerada. O grande problema ambiental da produção do biodiesel é a etapa agrícola: na produção de biodiesel o consumo de água é três vezes superior ao da produção de petrodiesel, a maior parte na produção de oleaginosas (Sheehan et al., 1998; Service, 2009). Por outro lado, o volume de resíduos sólidos nocivos na produção de biodiesel (cerca de 70% na etapa agrícola) é 96% inferior ao volume gerado na produção de petrodiesel (SHEEHAN et al., 1998). A geração de águas residuais é cinco vezes menor (cerca de 2/3 na etapa de transesterificação) do que na produção de petrodiesel (78% na produção do petróleo). Os problemas específicos do processamento do biodiesel são o uso de combustíveis fósseis e a toxicidade do metanol e dos

catalisadores de transesterificação (CHHETRI E ISLAM, 2008). Não pode ser

Refinaria de Paulínia (Replan) é, sozinha, a maior poluidora da Região Metropolitana de Campinas (AZEVEDO, 2005). Todavia, é justo observar que não é possível precisar se esse alto impacto é um efeito da larga escala das operações das refinarias.29 Também deve ser considerado que as refinarias produzem uma gama de produtos muito mais diversificada do que as usinas de biodiesel. Fica aqui como sugestão de estudo uma análise comparativa que leve em conta esses fatores para estimar os diferentes impactos dessas atividades.

A área de transporte e armazenamento é afetada pela rápida degradação do biodiesel (Cararretto et al., 2004; Demirbas, 2007; Ribeiro et al., 2007; Chetri e Islam, 2008), o que traz problemas na estocagem e transporte do produto. Por outro lado, a maior rapidez de degradação torna vazamentos de biodiesel menos nocivos ao ambiente do que vazamentos de petrodiesel. Além disso, o ponto de fulgor mais elevado torna o biodiesel mais seguro para transportar e armazenar (FRONDEL E PETERS, 2007). Contudo, a infraestrutura de dutos só permite o transporte de petrodiesel, o que favorece o petrodiesel em termos de custos de transporte.

Com relação ao uso final, o biodiesel pode comprometer sistemas de injeção e combustão em motores diesel, devidos à sua maior viscosidade (CARARRETTO et al., 2004). Além disso, a acidez do biodiesel pode causar a corrosão de componentes de borracha (elastômeros), como mangueiras, juntas e vedações, criando depósitos que entopem filtros e bombas de combustível, além de oxidar lubrificantes, prejudicar sistemas de catalisadores, aumentar o consumo e diminuir o torque do motor (Graboski e MCCormick, 1998; Fontana, 2004; Ribeiro et al., 2007). A definição de especificações para o biodiesel visa minimizar esses problemas, tornando o biodiesel mais semelhante ao petrodiesel, combustível para o qual os motores diesel vêm sendo desenhados desde suas primeiras aplicações comerciais.

Outro ponto desfavorável ao biodiesel em termos de uso final é seu poder calorífico inferior ao do petrodiesel, que ocasiona aumento de cerca de 10% no consumo de combustível (Cararretto et al., 2004; Frondel e Peters, 2007; Demirbas, 2007). O baixo poder calorífico se deve à composição química do biodiesel, que apresenta cerca de 10%

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de átomos de oxigênio. Já petrodiesel é formado exclusivamente por hidrocarbonetos (hidrogênio e carbono) pesados, o que lhe confere grande poder calorífico. Por outro lado, o oxigênio propicia a queima mais completa do combustível, implicando em menor volume de emissões do biodiesel. Por esse motivo, o biodiesel em misturas com o petrodiesel pode ser considerado um adtivo que melhora a combustão do petrodiesel (Körbitz, 1999; Carraretto et al., 2004). O efeito da mistura de biodiesel ao petrodiesel é similar ao obtido com a adição de etanol à gasolina, que substituiu os poluentes chumbo tetraetila e MTBE (metil tércio butil éter) como aditivos da gasolina.

As emissões de poluentes do biodiesel são significativamente inferiores do que as do petrodiesel, em termos de emissões totais de particulados, monóxido de carbono e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (SWANSON et al., 2007). Diversos estudos salientam a importância do uso do biodiesel em termos da qualidade do ar em ambientes especiais (NATIONAL BIODIESEL BOARD, 1995), destacando a adequação do biodiesel em usos específicos como embarcações, veículos de serviço em áreas de proteção ambiental e equipamentos para mineração em ambientes fechados.

Por outro lado, o biodiesel implica em um aumento nas emissões de compostos nitrogenados, responsáveis pel formação de ozônio na baixa atmosfera. O uso do B20 em motores de injeção direta aumenta de 2 a 4% essas emissões, cujo aumento pode chegar a 10% com o uso do B100 (SZYBIST et al., 2005). Entre as estratégias propostas para resolver o problema estão a modificação genética de oleaginosas (híbridas ou transgênicas) para produzir óleos cuja composição minimize o problema, a modificação de motores (retardamento do tempo de injeção, uso de filtros catalíticos) e a utilização de aditivos (Szybist et al., 2005; Schmidt, 2007).

Sheehan et al. (1998) estimam que apesar de uma redução de 35% nas emissões decorrentes do uso final, o biodiesel produz cerca de 37% mais THC (total de hidrocarbonetos) do que o petrodiesel durante toda a cadeia produtiva, devido a emissões geradas por agroquímicos, esmagamento da soja, uso final e produção de metanol. As etapas mais problemáticas da cadeia produtiva do biodiesel com relação às emissões de CO2 são o uso final (65% das emissões), produção agrícola (13%), esmagamento (13%),

É importante apontar aqui alguns problemas dos testes de emissões, que tendem a variar muito em função de diferenças na qualidade do combustível testado, tipo de motor, tipo de aditivo, condições dos testes e erros experimentais (Graboski e McCormick, 1998; Swanson et al., 2007). Schmidt (2007) observa que as condições dos testes, em geral feitos com motores de laboratório, comprometem a extrapolação de seus resultados para situações reais. A revisão de estudos sobre emissões de biodiesel publicada por Pinto et al. (2005) indicou que os resultados são muitas vezes contraditórios, e que faltam estudos sobre emissões não controladas.

Estudos revisados por Swanson et al. (2007) indicam que na queima do biodiesel a fração orgânica solúvel das emissões de particulados (parte mais pesada das emissões) é superior. As emissões de hidrocarbonetos do biodiesel também apresentam composições diferentes de gases não regulados. Além disso, os diversos tipos de biodiesel podem ter efeitos tóxicos específicos: um estudo revisado pelos autores indicou que as emissões de biodiesel de canola podem ser quatro vezes mais danosas às células animais do que as emissões de petrodiesel. Para os autores, o conhecimento sobre a relação entre emissões de biodiesel e saúde humana poderia ser ampliado com a utilização dos métodos utilizados em estudos sobre o petrodiesel.

1.7. Evolução Histórica da Indústria de Biodiesel: do Lock In na Produção e Uso de