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Biodiesel

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Por que usar biodiesel?
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Meio Ambiente

O consumo de combustíveis fósseis derivados do petróleo apresenta um impacto significativo na qualidade do meio ambiente. A poluição do ar, as mudanças climáticas, os derramamentos de óleo e a geração de resíduos tóxicos são resultados do uso e da produção desses combustíveis. A poluição do ar das grandes cidades é, provavelmente, o mais visível impacto da queima dos derivados de petróleo. Nos Estados Unidos, os combustíveis consumidos por automóveis e caminhões são responsáveis pela emissão de 67% do monóxido de carbono - CO, 41% dos óxidos de nitrogênio - NOx, 51% dos gases orgânicos reativos, 23% dos materiais particulados e 5% do dióxido de enxofre - SO2. Além disso, o setor de transportes também é responsável por quase 30% das emissões de dióxido de carbono - CO2, um dos principais responsáveis pelo aquecimento global. A concentração de dióxido de carbono na atmosfera tem aumentado cerca de 0,4% anualmente;

O biodiesel permite que se estabeleça um ciclo fechado de carbono no qual o CO2 é absorvido quando a planta cresce e é liberado quando o biodiesel é queimado na combustão do motor.

CO2, efeito estufa e Atmosfera

O efeito da maior concentração de CO2 na atmosfera é um agravamento do originalmente benéfico efeito estufa, isto é, tende a ocorrer um aumento da temperatura maior do que o normal; um aquecimento global. Em outras palavras, a temperatura global tende a subir, podendo trazer graves conseqüências para a humanidade.

O relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas - IPCC de 2001 mostrou que o nível total de emissão de CO2 em 2000 foi de 6,5 bilhões de toneladas.

Entre 2002 e 2003, a taxa de acumulação de gás carbônico (CO2) na atmosfera da Terra aumentou acentuadamente, levantando entre os cientistas o temor de que os efeitos do aquecimento global possam se manifestar mais rapidamente do que o esperado.

Os níveis de CO2 aumentaram mais de 2 ppm ao longo dos biênios 2001/2002 e 2002/2003. Nos anos anteriores, essa taxa de crescimento havia sido de 1,5 ppm, o que já era um fator elevado. As variações grandes na concentração de CO2 estão associadas com picos de atividade industrial, que intensificam a queima de petróleo e derivados, ou a anos de atuação mais intensa do El Niño, quando a liberação de carbono por decomposição de árvores supera a retirada de carbono do ar pela fotossíntese. Entretanto, neste período, o El Niño não esteve ativo, não podendo ser responsabilizado pelo aumento da concentração de CO2.

O incremento na taxa de gás carbônico na atmosfera foi detectado pelo grupo de pesquisa liderado pelo Dr. Charles Keeling, da Universidade da California em San Diego, que monitora, desde 1958, as concentrações de gás carbônico em pontos afastados de fontes de poluição, como o vulcão extinto Mauna Loa, no Havaí. O salto recente também foi detectado em outras estações de medição, como na Irlanda e na ilha norueguesa de Svalbard, no Ártico.

A literatura recente registra diversos fenômenos que estão sendo diretamente relacionados ao acirramento do efeito estufa, decorrente da queima de combustíveis fósseis. Pesquisadores americanos apontam que os incêndios florestais que assolaram o hemisfério Norte nos últimos anos podem haver contribuído para tornar mais intenso o efeito estufa. Outra tendência observada nos meios acadêmicos americanos são as investigações que tentam demonstrar que as florestas e oceanos, que funcionam como sumidouros ou depósitos de gás carbônico, retirando o seu excesso da atmosfera, estão perdendo essa capacidade, por saturação do sistema.

Caso a tese aventada por este grupo de cientistas seja correta, representaria o início de uma alteração incontrolável no efeito estufa, em que a incidência de catástrofes decorrentes do aquecimento global - como elevação no nível do mar, secas e tempestades mais freqüentes - previstas para o fim deste século poderiam se antecipar. O próprio Dr Keeling admite que o enfraquecimento dos sorvedouros de carbono da biosfera pode ser uma das causas do aumento anormal nas concentrações de CO2.

A pesquisadora Raquel Ghini da Embrapa Meio Ambiente escreveu o livro “Mudanças climáticas globais e doenças de plantas”, que enfatiza a necessidade da tomada de providências pró-ativas, evitando o aparecimento ou ressurgimento de doenças no reino vegetal. O livro está dividido em oito capítulos, que tratam das mudanças climáticas na agricultura, os efeitos dessas mudanças sobre o ciclo das relações patógeno/hospedeiro e os impactos nas doenças das plantas. Descreve o efeito do CO2 sobre as doenças das plantas e discute os métodos de pesquisa mais adequados para esses estudos.

Esta publicação estabelece, de maneira didática, a necessidade de intervenção imediata para impedir o agravamento do problema, sendo o incentivo à agroenergia uma das maneiras mais adequadas de enfrentar o desafio.
Para uma avaliação mais precisa dos benefícios ambientais do biodiesel, é necessário levar em conta todo seu ciclo de vida, envolvendo a produção de sementes, fertilizantes, agrotóxicos, preparo do solo, plantio, processo produtivo, colheita, armazenamento, transporte e consumo desse combustível renovável. Quanto ao efeito estufa, deve-se avaliar a quantidade de gases emitida em todas as fases desse ciclo e deduzi-la do volume capturado na fotossíntese da biomassa que lhe serve de matéria-prima.

Aquecimento Global, Protocolo de Quioto, MDL e Crédito de Carbono

Os benefícios ambientais podem, ainda, gerar vantagens econômicas para o país. O Brasil poderia enquadrar o biodiesel nos acordos estabelecidos no protocolo de Kyoto e nas diretrizes dos Mecanismos de Desenvolvimento Limpo - MDL. Existe, então, a possibilidade de venda de cotas de carbono por meio do Fundo Protótipo de Carbono - PCF, pela redução das emissões de gases poluentes, e também de créditos de seqüestro de carbono, por meio do Fundo Bio de Carbono - CBF, administrados pelo Banco Mundial.

Países como Japão, Espanha, Itália e países do norte e leste europeu têm demonstrado interesse em produzir e importar biodiesel, especialmente, pela motivação ambiental. Na União Européia, a legislação de meio ambiente estabeleceu que, em 2005, 2% dos combustíveis consumidos deverão ser renováveis e, em 2010, 5%.

Ressalte-se contudo a matriz energética brasileira é uma das mais limpas do mundo. No ano de 2001 35,9% da energia fornecida no Brasil é de origem renovável. No mundo, esse valor é de 13,5%, enquanto que nos Estados Unidos é de apenas 4,3%.

A redução das emissões de "Gases de Efeito Estufa" (dióxido de carbono, metano, clorofluorcarbonetos- CFCs- e óxidos de azoto) para a diminuição da temperatura gobal pode ser relevante, contudo, os valores monetários associados a possíveis créditos de carbono são ainda pequenos. Para valores de crédito entre US$ 1 e 5/ t de carbono evitado, estes valores corresponderiam a cerca de 3% do custo de produção.

Emissão de Poluentes Atmosféricos Locais do biodiesel em comparação com o diesel mineral

As emissões de poluentes locais (controlados e não controlados) do biodiesel variam em função do tipo da Matéria Graxa (Triglicerídeos e Ácidos Graxos) utilizada para a produção do biodiesel, ou seja, o tipo de óleo vegetal (soja, mamona, palma, girassol, etc) ou gordura animal usado na produção do biodiesel. Quanto ao biodiesel ser um éster etílico ou metílico, a princípio não é relevante quanto às emissões de poluentes locais.

Efeito do biodiesel em relação às emissões de poluentes controlados

O uso do biodiesel reduz as emissões do monóxido de carbono (CO), do material particulado (MP), do óxido de enxofre (SOx), dos hidrocarbonetos totais (HC) e de grande parte dos hidrocarbonetos tóxicos, que apresentam potencial cancerígeno.

O biodiesel de referência é o originário de óleo de soja. Observa-se que um grande grupo de óleos vegetais e de gordura animal poderá apresentar benefícios ambientais superiores, e por conseguinte, custos evitados da poluição maiores do que os vislumbrados aqui.

Um estudo conjunto do Departamento de Energia e do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos mostra que o biodiesel reduz em 78% as emissões líquidas de CO. Estudos realizados pelo Laboratório de Desenvolvimento de Tecnologias Limpas – mostram que a substituição do óleo diesel mineral pelo biodiesel resulta em reduções de emissões de 20% de enxofre, 9,8% de anidrido carbônico, 14,2% de hidrocarbonetos não queimados, 26,8% de material particulado e 4,6% de óxido de nitrogênio. Contudo, estudo da União Européia mostra aumento das emissões de NOx associado ao biodiesel em relação as do diesel de petróleo e esse aumento tem sido confirmado por muitos estudos, entretanto, não é impedimento para a disseminação do biodiesel devido às grandes vantagens em relação aos outros poluentes, mas deve ser considerado porque é um dos principais precursores do ozônio troposférico, atualmente o mais grave problema de qualidade do ar na maior cidade brasileira.  É um incremento pequeno se comparado com as reduções de grande magnitude dos outros poluentes.

Ademais, há estudos em andamento visando reduzir a formação do NOx mediante o emprego de catalisadores adequados, a identificação da fonte ou propriedade que pode ser modificada para minimizar as emissões e a mudança do tempo de ignição do combustível, com a finalidade de alterar as condições de pressão e temperatura de modo a proporcionar menor formação de óxido de nitrogênio.

Cabe destacar, todavia, que o ajuste na regulagem dos motores e a instalação de catalisadores (visando a redução na formação de NOx) são operações simples durante o processo de produção de veículos novos, mas se revestem de considerável complexidade e de difícil mensuração de resultados quando se trata da frota de veículos em circulação, com número variado de modelos e anos de uso.

Outro estudo, analisou apenas as emissões de gases de efeito estufa geradas pelo ciclo de vida do insumo álcool (desconsiderando as emissões de gases de efeito estufa do ciclo de vida da matéria graxa), o uso do biodiesel metílico reduz a emissão de gases causadores do citado efeito em 95%. Quanto ao biodiesel etílico, a redução é de 96,2%, havendo, portanto, diferença pouco significativa (1,2%) entre os dois ésteres. As emissões de poluentes locais (controlados e não controlados) do biodiesel variam, basicamente, em função do tipo de óleo vegetal (soja, mamona, palma, girassol, etc) ou gordura animal usados na produção do biodiesel. Tomando-se por base o biodiesel puro (B100), produzido com óleo de soja, seu uso reduz as emissões do monóxido de carbono (CO) em 48%, de material particulado (MP) em 47%, do óxido de enxofre (SOx) em praticamente 100% e dos hidrocarbonetos totais (HC) em 67%.

Efeito do biodiesel em relação às emissões de gases tóxicos

Os hidrocarbonetos totais, que são controlados, apresentam uma diversidade de compostos tóxicos que não são controlados individualmente. Dos 21 compostos hidrocarbônicos tóxicos, que provocam câncer e outros sérios efeitos à saúde, identificados como fonte móvel de gases tóxicos “mobile source air toxics” (MSATs), sete são metais. Como o biodiesel é livre de metais, o mesmo apresentará redução de emissões destes compostos em relação ao diesel mineral e a seus aditivos que contenham metais. Dos quatorze compostos MSATs remanescentes, o EPA, 2002, avaliou onze.

Apesar de haver uma variação grande nos efeitos à saúde que cada composto tóxico provoca individualmente, a quantidade de dados disponíveis sobre o total de compostos tóxicos é muito maior do que o que existe para os compostos desagregados. Assim, a correlação entre as emissões totais de gases tóxicos do biodiesel em relação ao diesel convencional é estatisticamente mais robusta. Como resultado, o EPA apresenta o impacto do biodiesel nas emissões dos gases tóxicos, bem como dos hidrocarbonetos, em relação ao diesel mineral.

Valoração dos Custos Evitados da Poluição pela substituição do diesel mineral pelo biodiesel

O exercício de valoração dos custos evitados da poluição, devido ao uso do biodiesel, apresenta o objetivo de oferecer elementos que justifiquem uma política tributária, ou mesmo de subsídios, que internalize os benefícios ambientais existentes.

Caso o diesel convencional seja substituído pelo B5, os custos evitados com a poluição estariam em torno de R$76 milhões anualmente, enquanto que nas dez mais importantes metrópoles a economia seria de cerca de R$16 milhões anuais.

A penetração do biodiesel na matriz energética brasileira reduzirá as externalidades negativas para o sistema econômico que o uso do diesel mineral provoca. Assim, a valoração propicia traduzir os benefícios ambientais para a linguagem econômica, contribuindo para a efetiva internalizarão destes efeitos na política pública do biodiesel no Brasil.

Ao reduzir a poluição, o uso do biodiesel permitiria que se evitassem custos de variada ordem, relacionados principalmente à saúde. As estimativas resumidas na tabela a seguir indicam que a substituição do diesel de origem fóssil pelo biodiesel puro (B100) proporcionaria redução desses custos da ordem de R$ 192 milhões anuais, nas dez principais cidades brasileiras, e em aproximadamente R$ 873 milhões, em nível nacional.

Impacto da Utilização do Biodiesel no Transporte Coletivo Urbano por Ônibus

Os níveis tarifários praticados, atualmente, no transporte coletivo urbano têm se tornado problema social na medida em que os usuários mais carentes se vêem obrigados a fazer longas caminhadas a pé por falta de recursos para tomar ônibus, verificando-se, inclusive, casos extremos de trabalhadores que preferem dormir em locais precários próximos ao local de trabalho apenas para não terem o gasto de deslocamento até suas casas. Esse tipo de atitude é um dos limitantes do convívio familiar que tem influência sobre os índices de violência.

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