Combustíveis alternativos

O Brasil é um dos pioneiros no uso de combustíveis alternativos, especialmente do etanol. No transporte rodoviário utilizando ônibus e caminhões o País desenvolveu e desenvolve projetos com o uso de produtos alternativos ao diesel convencional. Alguns desses combustíveis, como o biodiesel, por exemplo, estão consolidados e são comercializados em todo o território nacional. Apesar dos casos bem sucedidos, alguns outros, como o gás natural, mesmo com a utilização pioneira iniciada há muitos anos, o combustível não se consolidou para os veículos pesados.

Nos próximos tópicos serão apresentados os combustíveis alternativos em uso ou que algum dia foram utilizados no Brasil, seja em escala piloto ou comercial. O objetivo é demonstrar os produtos sugeridos como possíveis alternativas ao uso do diesel e, principalmente, capazes de reduzir as emissões de poluentes atmosféricos advindas dos ônibus e caminhões. Serão abordados todos os tipos de combustíveis alternativos, incluindo os renováveis e até mesmo os combustíveis fósseis menos poluentes que o diesel.

3.2.3.1. GNV

Como combustível veicular o gás natural já faz parte da frota nacional de veículos leves. Em localidades como São Paulo, Rio de Janeiro, Belo Horizonte e diversas outras cidades a infra-estrutura de produção, distribuição e armazenamento está pronta e encontra- se em plena operação. O gás natural se estabeleceu de tal forma como combustível veicular, que em meados de 2007 o Brasil contava com a terceira maior frota de mundo de veículos leves movidos a gás natural, só perdendo para a Argentina e o Paquistão, conforme demonstrado na tabela 24.

Tabela 24 – Frota mundial de veículos movidos a gás natural, até junho de 2007. Fonte: IANGV, 2008.

A frota nacional de veículos leves é grande e tende a se expandir, principalmente com as tecnologias multifuel. Com relação à frota de ônibus e caminhões movidos a gás natural, apesar do histórico, ela não avançou. Os primeiros testes com o combustível ocorreram no início da década de 1980, em veículos que funcionavam com biogás e diesel. Esses experimentos duraram até o ano de 1986, quando o programa foi desativado em razão do preço do petróleo e da crise econômica vivida pelo País na época (MACHADO; MELO; LASTRES, 2006, p. 15).

Impulsionado pelo Plano Nacional de Gás Natural – PLANGAS, o primeiro ônibus movido a GNV no Brasil entrou em operação na cidade de São Paulo, ainda em fase de testes, no ano de 1987. Aproximadamente quatro anos depois do início dos experimentos, no ano de 1991, o governo municipal promulgou a Lei nº. 10.950, obrigando as empresas de transporte coletivo a substituírem os veículos movidos a diesel por outros a gás natural no prazo máximo de 10 anos, a findar no final de 2001. Cinco anos depois somente 133 ônibus circulavam utilizando o gás natural, menos de 2% da frota (RIBEIRO, 2001, p.21).

Diante dos resultados o governo municipal promulgou a Lei nº. 12.140 de 1996, alterando os prazos para inserção do gás natural. A lei determinava que as empresas prestadoras de serviços de transporte coletivo integrantes do Sistema Municipal de Transporte Coletivo deveriam substituir ou converter os veículos a diesel por outros a gás natural à taxa de 5% nos dois primeiros anos e 10% nos próximos anos, em relação à frota do ano anterior (PREFEITURA DA CIDADE DE SÃO PAULO, 1996). Para o ano de 2000, segundo o Plano de Alteração de Combustíveis, instituído pelo Decreto nº. 36.296 de 1996, a frota de ônibus prevista era de 1.881 veículos, porém, o número real foi de apenas 244 unidades (RCC, 2005).

A cidade do Rio de Janeiro, por meio da Companhia de Transportes Coletivos, chegou a dispor de frota de 150 veículos movidos a gás natural, também estimulada pelo PLANGAS. Com o enfraquecimento do programa a frota foi praticamente extinta. Em São Paulo a situação não foi diferente. Dos 244 ônibus que circulavam em 2000, pouco mais de 40 estavam em operação no ano de 2005, correndo o risco de reduzir ainda mais em razão da retirada por parte da Shell da unidade de compressão da empresa Gatusa, detentora de 30 dos 41 ônibus que ainda circulavam na época (RCC, 2005).

Atualmente os veículos pesados movidos a gás natural praticamente estão extintos, porém, existem intenções de promover o uso desse tipo de ônibus no transporte coletivo urbano e de caminhões, nos chamados Corredores Azuis no Cone Sul, em viagens intermunicipais. Ainda assim os projetos com caminhões estão em estágio de concepção, sem nenhum operando nesses trechos até o momento.

3.2.3.2. H-BIO

O H-BIO é um diesel desenvolvido e produzido pelo Centro de Pesquisas e Desenvolvimento da Petrobrás – CENPES, como parte do Programa de Tecnologias Estratégicas de Refinos. O óleo é o resultado da mistura de óleo diesel e óleo vegetal. Já foram realizados experimentos com misturas de até 30% de óleo vegetal, porém, melhores resultados foram encontrados com misturas de 10% de óleo vegetal para o volume de óleo diesel (PETROBRAS, 2008g).

Apesar do combustível ser elaborado a partir da mistura de óleo vegetal com óleo diesel ele não deve ser confundido com biodiesel. O biodiesel é a mistura de óleo vegetal com o óleo diesel depois que os dois produtos estão prontos, em proporções que vão desde 2 a 5%, no caso brasileiro, ou 100% como na Alemanha. Já o processo de produção do H- BIO consiste na inserção do óleo vegetal durante o processo de produção do óleo diesel,

com acréscimo de hidrogênio. A figura 23 apresenta uma visão resumida dos processos de produção de ambos os combustíveis.

Figura 23 – Processo simplificado de produção do biodiesel e do BH-BIO. Fone: PETROBRAS, 2008g.

O combustível apresenta diversas vantagens em relação ao diesel convencional. O processo de produção não gera resíduos para descarte, permite o uso de variados tipos de óleos vegetais e reduz o nível de enxofre contido no óleo diesel. Sob o ponto de vista dos usuários a vantagem é que o combustível não demanda modificações nos tradicionais motores movidos a diesel.

Em 2006 a Petrobrás planejava implantar a produção do H-BIO no ano seguinte em três refinarias. A expectativa era de produzir o combustível em cinco refinarias até o final do ano de 2008. No segundo semestre de 2007 a empresa parou a produção do H-BIO em razão da alta do preço do óleo de seja, insumo utilizado no processo de produção do combustível. Mesmo diante da paralisação a empresa planeja produzir 425 milhões de litros de H-BIO até o final do ano de 2008 e 1,6 bilhão no ano de 2012, com investimento de US$ 60 milhões (PAMPLONA, 2007).

O combustível ainda está em fase de adaptações para o processo de produção e ainda aguarda para entrar no mercado. Sua divulgação foi antecipada, até mesmo antes de ser obtida a patente do produto, em razão dos problemas com o fornecimento do gás natural da Bolívia e para atender ao mercado produtor de soja e de seu respectivo óleo (BIODIESELBR, 2008).

O biodiesel é um combustível consolidado no Brasil, com infra-estrutura para produção, distribuição e comercialização do produto. O atual percentual de 3% de mistura obrigatória no diesel convencional representou um aumento no percentual mínimo previsto em lei, que era de 2% até o ano de 2012. A partir de 2013 a determinação legal é de aumentar a mistura para 5%, percentual máximo previsto para o combustível, entretanto, existe a possibilidade do governo antecipar esse percentual, condição que dependerá da capacidade de produção.

A entrada do combustível na matriz energética foi relativamente rápida. Em pouco tempo, algo em torno de meses, o governo conseguiu inseri-lo como mistura obrigatório ao diesel convencional que é comercializado no País. Atualmente existem mais de 40 empresas autorizadas pela ANP a produzirem o biodiesel em sua forma pura, o chamado B100 (ANP, 2008). A quantidade de empresas vem crescendo juntamente com o volume da produção e da demanda pelo biocombustível.

O biodiesel não é novo no Brasil. Experimentos com óleo vegetal e com o próprio biodiesel foram realizados no País há algumas décadas, inclusive com a patente brasileira do combustível pelo engenheiro Expedito Parente. Mesmo com esses progressos, o combustível nunca havia alcançado o atual patamar em termos de produção e consumo. Apesar do constante crescimento do mercado produtor e consumidor, a mistura ainda tem caráter bastante restrito por diversas razões, dentre elas as questões técnicas. Estima-se que até o percentual de 5%, além dos motores não demandarem alterações, o uso não compromete o desempenho dos veículos, inclusive sendo garantido pelos fabricantes dos motores a diesel.

A cidade de Curitiba iniciou no final da década de 1990 experimentos com ônibus movidos a B20. Foram 20 veículos em um projeto que envolveu a TECPAR, URBS, Viação Santo Antônio, NBF ASA e a Secretaria Municipal de Meio Ambiente. Houve aumento no consumo em 1,94% dos veículos que utilizavam a mistura B20 e aumento no custo do combustível em 26,6%. Os resultados das emissões foram positivos, contudo, a avaliação das emissões foi restrita a medição do nº. BOSH de fumaça e a medição da fumaça por opacidade. Houve redução de 18,49% no teste BOSH e 35,82% no teste de opacidade (EISENBACH, 2003, p.10).

Na atualidade, a cidade do Rio de Janeiro, em uma parceria celebrada entre a Secretaria de Transportes, a Federação das Empresas de Transportes de Passageiros do Estado do Rio de Janeiro (Fetranspor), a BR Distribuidora e as montadoras Mercedes-Benz e Volkswagen, antecipou a mistura de 5% de biodiesel ao diesel convencional e colocou o combustível em uso para parte da frota de ônibus. O objetivo era encerrar o ano de 2008 com toda a frota de aproximadamente 18 mil ônibus operando com a mistura (REVISTA TECHNIBUS, 2007). Além da iniciativa pioneira, existem planos para utilizar o biodiesel na

proporção B20 em 2011, 2014 e 2016, ano de eventos esportivos de grande porte. A Secretaria de Transportes do Rio de Janeiro, a Fetranspor e a BR Distribuidora estão discutindo os pontos necessários à utilização da mistura. Depois de definidos a Fetranspor solicitará autorização a ANP para o uso do B20 na frota de ônibus da cidade (GOVERNO DO RIO DE JANEIRO, 2008).

Outras instituições e cidades têm planos de ampliar o uso do biodiesel chegando a B100, como a cidade de Curitiba e a INFRAERO, que pretende utilizar a mistura B20 ainda esse ano em seus veículos, B50 no próximo ano e chagar ao B100 a partir de 2010 (AGÊNCIA ESTADO, 2008). Mesmo diante dos resultados positivos em relação ao uso do biodiesel no Brasil, sua participação no mercado de combustíveis ainda não é direta. Diferente da Alemanha, por exemplo, que opera com o biodiesel puro, diretamente como combustível, no Brasil o biodiesel ainda é considerado como um aditivo ao óleo diesel convencional, assim como o etanol foi por muitos anos para a gasolina.

3.2.3.4. Etanol

A experiência do Brasil com o uso do etanol em veículos pesados teve início no ano de 1979. Em 1984 o País alcançou o ápice da produção de veículos pesados, com 2605 unidades produzidas, sendo 2590 caminhões e 15 ônibus (ANFAVEA, 2008, p. 58). Esses veículos em grande parte eram destinados para uso no próprio setor sucroalcooleiro. Com o enfraquecimento do Proálcool a comercialização de veículos seguiu na mesma direção. No primeiro ano da década de 1990 o País não produzia mais nenhum veículo pesado movido a etanol.

A produção de álcool assim como de veículos de todos os portes movidos pelo combustível ficou paralisada durante a década de 1990, somente sendo retomada com o desenvolvimento da tecnologia flexfuel. O crescimento da frota de veículos a álcool, associado ao destaque à questão ambiental e à expansão do setor agrícola constituíram o cenário adequado para a retomada da produção do etanol em grande escala no Brasil. Juntamente com o crescimento do volume de fabricação do combustível e o interesse do governo brasileiro em difundi-lo como uma commodity, alguns outros projetos ligados ao uso do produto foram retomados.

Um deles destina-se a utilização do álcool em veículos pesados e está sendo desenvolvido pelo Centro Nacional de Referência em Biomassa – CENBIO e o Instituto de Eletrotécnica e Energia da Universidade de São Paulo. O experimento consiste basicamente no uso de um ônibus movido a etanol. O experimento faz parte de um projeto denominado de BEST (BioEthanol for Sustainable Transport), operado em outras cidades do mundo, que

estimula o uso do etanol como fonte alternativa de combustível. O motor utilizado no veículo é produzido pela Scania na Suécia – fabricado em escala comercial para aquele mercado interno –, e recebeu a carroceria no Brasil (BERNARDES, 2008).

O ônibus entrou em operação em dezembro no corredor ABD, passando pelas linhas do corredor da EMTU/SP que liga o bairro de São Mateus ao Jabaquara, percorrendo os municípios de Mauá, Santo André, São Bernardo e Diadema. O veículo apresenta algumas vantagens e desvantagens em sua operação, como a redução na emissão de poluentes e o menor custo do combustível, cerca de 50% inferior ao diesel. Em contrapartida, o veículo consume aproximadamente 60% a mais de etanol do que consumiria de diesel para percorrer a mesma distância. Mesmo com o preço inferior do álcool ainda existe um déficit econômico. Além disso, para poder funcionar com motor do ciclo Diesel, com taxa de compressão de 28:1, o combustível demanda a mistura de um aditivo para produzir a ignição, composto importado, produzido por empresa sueca (STMSP, 2007) e com restrições de comercialização em razão do perigo da manipulação do produto.

3.2.3.5. Hidrogênio

Atualmente o Brasil possui dois projetos de ônibus movidos a hidrogênio em andamento. Um deles é conduzido pela Empresa Metropolitana de Transportes Urbanos – EMTU e realizado na cidade de São Bernardo do Campo, região metropolitana de São Paulo. Conta com a participação de outras instituições, na gestão, operação e financiamento, como o Ministério de Minas e Energia, o Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento – PNUD, o Global Environmentl Facility – GEF, a Financiadora de Estudos e Projetos – FINEP e diversas outras.

O projeto denominado de BRA – 99/G32 foi iniciado no segundo trimestre de 2003 com as fases de concepção técnica, sendo o encerramento da fase de pré-operação estimada para o final de 2008. Espera-se colocar em circulação até 2010 cinco ônibus a hidrogênio em operação no corredor metropolitano da região metropolitana de São Paulo (EMTU, 2008, p.5). O primeiro ônibus está na fase final de testes com o fabricante e deverá entrar em operação em fase experimental no começo do próximo ano, com provável previsão de uso público no segundo trimestre de 2009.

O ônibus, um Padron de 12 metros, com três portas, capacidade para 90 passageiros e com autonomia de 300 km, operará com dois sistemas de células de combustível, banco de baterias de lítio, dois motores elétricos e com sistema de freio regenerativo (EMTU, 2008, p.11). O abastecimento do veículo será realizado na garagem da EMTU a partir de sistema de obtenção de hidrogênio por meio de eletrólise.

O outro projeto é conduzido pelo Laboratório de Hidrogênio da COPPE/UFRJ. A intenção da instituição é colocar o ônibus em operação ainda este ano, após a chegada de todas as partes, que serão montadas no próprio laboratório. Inicialmente o veículo funcionará no campus da universidade por um período experimental, mas a pretensão é expandir o projeto para uso com empresas de transporte de passageiros.

Trata-se de um veículo padrão, que operará com banco de baterias, células do tipo PEM e sistema de freio regenerativo. O ônibus será abastecido em unidade da Petrobras, localizada dentro do próprio campus da universidade. Dentre as tecnologias utilizadas no veículo, algumas delas foram desenvolvidas ou aprimoradas pelo próprio laboratório de Hidrogênio da UFRJ.