Inventário da Transesterificação

A transesterificação ocorre tanto na cadeia metílica quanto na cadeia etílica, porém com diferentes características operacionais. Assim, para a cadeia metílica, a transesterificação reage metanol com o óleo de soja e um catalisador em condições brandas enquanto para a cadeia etílica a reação se dá entre o etanol e o óleo de soja em condições mais severas.

As principais diferenças entre os processos de transesterificação consistem nos reagentes, energia e por consequência emissões de cada processo. Um fator crítico também consiste na diferente quantidade de óleo de soja necessário para se realizar a transesterificação.

Assim observa-se que as transesterificações apesar de bastante parecidas têm marcadas diferenças entre elas. Para a transesterificação metílica, a fonte utilizada para a obtenção dos dados foi o Castanheira et al. (2015), e para a transesterificação etílica os dados foram prospectados do trabalho do Alejos (2013). Novamente, os dados foram adaptados à unidade funcional do trabalho. As Tabelas 33 e 34 apresentam o inventário da transesterificação metílica.

Tabela 33 – Inventário material da transesterificação com metanol.

Material Unidade Transesterificação Metílica Insumos

NaOH kg/MJBiodiesel 1.92E-05

Metóxido de Sódio kg/MJBiodiesel 1.79E-04 Metanol kg/MJBiodiesel 2.82E-03 Óleo de Soja

Refinado kg/MJBiodiesel 2.61E-02 Ácido Clorídrico kg/MJBiodiesel 1.07E-04 Água kg/MJBiodiesel 2.62E-01 Eletricidade kg/MJBiodiesel 7.69E-04

Produtos

Biodiesel kg/MJBiodiesel 2.56E-02 Glicerina kg/MJBiodiesel 3.19E-03 Sabão kg/MJBiodiesel 1.07E-01 Borra kg/MJBiodiesel 1.10E-03

Tabela 34- Inventário energético da transesterificação com metanol.

Energia Unidade Transesterificação Metílica

Insumos

Energia Total MJ/MJBiodiesel 6.63E-02 Eletricidade MJ/MJBiodiesel 2.67E-03 Outros Combustíveis MJ/MJBiodiesel 1.47E-03

Produtos

Biodiesel MJ/MJBiodiesel 1.00E+00 Glicerina MJ/MJBiodiesel 6.06E-02

Ao comparar a Tabela 33 com a Tabela 34 observa-se que o sabão, resultante da neutralização dos ácidos graxos, e a borra não foram considerados no inventário energético, pois usualmente não são utilizados como fonte de energia e o seu conteúdo energético é altamente dependente da composição, variável conforme o processo (Castanheira, 2015). Além disso, observa-se que a energia total não corresponde ao somatório das outras energias citadas.

Isso se deve ao fato de que a energia total ainda é subdividida em energias fósseis e de fontes renováveis utilizadas durante o processo, contudo não foram encontrados estes valores separados, somente expressos como energia total. Ou seja, a energia total é o somatório da energia elétrica, produtos químicos, combustíveis não comuns (que não são diesel, etanol, biodiesel, gasolina, gás natural e óleo combustível) com as energias fósseis e renováveis também utilizadas.

As Tabelas 35 e 36 apresentam os inventários ambientais e sociais da transesterificação metílica.

Tabela 35 - Inventário das emissões da transesterificação com metanol.

Ambiental Unidade Transesterificação Metílica Emissões Gasosas

N2O kg/MJBiodiesel 2.16E-08

NOX kg/MJBiodiesel 3.26E-06

CO2 (Biomassa) kg/MJBiodiesel 4.97E-03

Metano kg/MJBiodiesel 1.97E-07

CO kg/MJBiodiesel 9.54E-07

Hidrocarbonetos (excluindo

metano) kg/MJBiodiesel 5.46E-08

Particulados (não especificados) kg/MJBiodiesel 3.69E-07

SOX kg/MJBiodiesel 2.87E-05

Efluentes Líquidos

Efluente Líquido Total kg/MJBiodiesel 8.76E-03 Ácidos Graxos Livres kg/MJBiodiesel 0.00E+00

Tabela 36- Inventário Social da transesterificação com metanol.

Social Unidade Transesterificação

Metílica

Salário Médio R$/MJBiodiesel 3.76E-08

Média Menores Salários Pagos R$/MJBiodiesel 8.20E-09 Média Maiores Salários Pagos R$/MJBiodiesel 2.06E-07

Menor Salário Pago R$/MJBiodiesel 6.09E-09

Maior Salário Pago R$/MJBiodiesel 7.07E-07

Número de Empregos Número de

Empregos/MJBiodiesel 1.32E-06 Casos de Trabalho Forçado Número de Casos/MJBiodiesel 0.00E+00 Número de Acidentes Número de Acidentes/MJBiodiesel 1.31E-09 Número de Óbitos Número de Óbitos/MJBiodiesel 9.99E-12

Idade Média do Trabalhador Anos 3.50E+01

As emissões da transesterificação são em grande parte CO2 e efluentes líquidos que incluem o sabão e a borra resultante. Ao comparar estas emissões com as outras obtidas até o momento percebemos que as emissões da produção do metanol ainda dominam a cadeia e a transesterificação possui uma performance intermediaria em praticamente todas as categorias de emissão. Em alguns tipos de emissão como o monóxido de carbono possui baixíssimas quantidades emitidas, porém em outras, como os efluentes líquidos, possui uma performance ruim quando comparado com as outras etapas.

Do inventário social observa-se que a transesterificação, que corresponde ao CNAE 1932-2/00, se configura totalmente como etapa industrial. Possui salários médios maiores do que as etapas de agricultura, não possui casos de trabalho forçado e tem poucos casos de acidente de trabalho.

As Tabelas 37 a 40 apresentam os inventários da transesterificação etílica.

Tabela 37-Inventário Material da transesterificação com etanol.

Material Unidade Transesterificação Etílica Insumos

NaOH kg/MJBiodiesel 2.68E-04

Etanol kg/MJBiodiesel 3.80E-03 Óleo de Soja

Refinado kg/MJBiodiesel 2.58E-02 Água kg/MJBiodiesel 5.18E-01 Eletricidade kg/MJBiodiesel -

Produtos

Biodiesel kg/MJBiodiesel 2.56E-02 Glicerina kg/MJBiodiesel 3.09E-03

Sabão kg/MJBiodiesel -

Borra kg/MJBiodiesel 1.05E-03

Em Alejos (2013), fonte utilizada para a montagem deste inventário, a produção de sabão é mínima e o mesmo é retornado no processo de forma que ao final praticamente não existe produção de sabão. O autor em seu balanço energético não explicita o consumo de energia elétrica durante o processo. A energia elétrica é computada, porém somente no balanço energético como parte da energia total necessária no processo.

Tabela 38- Inventário Energético da transesterificação com etanol.

Energia Unidade Transesterificação Etílica

Insumos

Energia Total MJ/MJBiodiesel 1.75E+01 Produtos

Biodiesel MJ/MJBiodiesel 1.00E+00 Glicerina MJ/MJBiodiesel 5.88E-02

Tabela 39 – Inventário das emissões da transesterificação com etanol.

Ambiental Unidade Transesterificação Etílica Emissões Gasosas

N2O kg/MJBiodiesel 4.69E-08

NOX kg/MJBiodiesel 7.26E-06

CO2 (Fóssil) kg/MJBiodiesel 1.12E-02

Metano kg/MJBiodiesel 4.41E-07

CO kg/MJBiodiesel 2.14E-06

Hidrocarbonetos (excluindo

metano) kg/MJBiodiesel 1.23E-07

Particulados (não especificados) kg/MJBiodiesel 8.26E-07

SOX kg/MJBiodiesel 6.74E-05

Efluentes Líquidos

Efluente Líquido Total kg/MJBiodiesel 7.83E-03 Ácidos Graxos Livres kg/MJBiodiesel 1.92E-09

Tabela 40– Inventário Social da transesterificação com etano.

Social Unidade Transesterificação Etílica

Salário Médio R$/MJBiodiesel 3.76E-08

Média Menores Salários Pagos R$/MJBiodiesel 8.20E-09 Média Maiores Salários Pagos R$/MJBiodiesel 2.06E-07

Menor Salário Pago R$/MJBiodiesel 6.09E-09

Maior Salário Pago R$/MJBiodiesel 7.07E-07

Número de Empregos Número de

Empregos/MJBiodiesel 1.32E-06 Casos de Trabalho Forçado Número de Casos/MJBiodiesel 0.00E+00 Número de Acidentes Número de Acidentes/MJBiodiesel 1.31E-09 Número de Óbitos Número de Óbitos/MJBiodiesel 9.99E-12

Idade Média do Trabalhador Anos 3.50E+01

Como a transesterificação etílica ocorre em condições mais severas quando comparada com a metílica, o consumo energético maior observado na Tabela 38 era esperado. As emissões de CO2 da transesterificação etílica são mais pronunciadas do que a metílica e ainda se tem uma grande quantidade de efluentes líquidos produzidos. É interessante notar a emissão maior de

óxidos de enxofre ao se utilizar o etanol do que o metanol sugerindo a performance ambiental seria pior.

Por fim, os inventários sociais são idênticos. Isto ocorre pois em nenhuma fonte pesquisada foi encontrado alguma diferença nas condições sociais entre as transesterificações.

Ou seja, como atualmente todas as empresas que produzem biodiesel etílico também têm condições de produzir o biodiesel metílico (Leoneti et al., 2016) um empregado não receberia um salário diferente caso a empresa adotasse o outro tipo de biodiesel. Assim, não existe separação possível entre os tipos de transesterificação quando se trata de dados sociais.