Árvore ‘genealógica’ dos biocombustíveis: várias gerações do etanol e tecnologias associadas, artigo Carol Salsa

[EcoDebate] A possibilidade de usar o álcool da cana-de-açúcar como combustível alternativo é conhecido há mais de um século. No início do século XX, o Brasil já usava o álcool extraído da cana para fins energéticos. Em outubro de 1973, o cenário mudou e o mundo viu diante de si o risco de desabastecimento energético. Em 1981, o etanol de cana passou a ser oficialmente misturado à gasolina, até então importada. Foi o primeiro choque do petróleo que promoveu o interesse mundial por fontes alternativas de energia e levou os países a buscarem as soluções mais adequadas, considerando as peculiaridades nacionais. A crise internacional elevou os gastos do Brasil com importação de petróleo , aumentou a dívida externa brasileira e promoveu a escalada da inflação.

Em 1975, foi lançado o Programa Nacional do Álcool (Proálcool), que o governo criou condições necessárias para que o país surgisse na vanguarda do uso de biocombustíveis. O Brasil apresentava diversos pré-requisitos para assumir esse pioneirismo: possuía um expressivo setor açucareiro e usinas com alta capacidade ociosa. Paralelamente, as altas no preço do petróleo colocavam em risco o abastecimento interno. A saída encontrada foi reunir num grupo de trabalho, ou seja, o governo, institutos de pesquisa, indústria automobilística, refinarias e usineiros para debater as características do produto e as metas do Programa.

As primeiras especificações do álcool (anidro e hidratado) foram lançadas em 1979, depois que pesquisadas as razões do problema de corrosão de motores.

Em virtude da redução do preço do petróleo, no final dos anos 80, e do aumento da cotação do açúcar no mercado internacional na década seguinte, ocorreu forte escassez de álcool hidratado nos postos de abastecimento. Isto abalou a confiança do consumidor, refletindo-se numa queda brutal das vendas de carros movidos a álcool no país. Na década de 90, com o fim dos subsídios a usinas e consumidores, o uso do álcool hidratado como combustível foi reduzido. Porém contrariando a tendência de mercado, a mistura de álcool anidro à gasolina foi incentivada pelo governo.

Em 1993, estabeleceu-se uma mistura obrigatória de 22% de álcool anidro em toda gasolina distribuída pela revenda nos postos, gerando uma expansão de mercado pelo combustível vegetal que vigora até hoje. Ao longo de mais de trinta anos, o uso do álcool, em substituição à gasolina, promoveu uma economia de um bilhão de barris equivalentes de petróleo, correspondentes a 19 meses de produção em 2007. Graças ao álcool combustível, entre 2000 e 2007 deixaram de ser importados US$ 61 bilhões em barris de petróleo.

A supremacia da cana-de-açúcar, como matéria prima para a produção do etanol PRIMEIRA GERAÇÃO começou a ser ameaçada pelo desenvolvimento de novas tecnologias, publicava o http://ethanol.blogspot.com/2007/02/ , em 16/02/2007.

A mais promissora tecnologia permite a produção de etanol a partir de lignocelulose ( açúcar que compõe todas as fibras vegetais). Trocando em miúdos, trata-se da possibilidade de produzir o combustível utilizando todas as partes de plantas de diversas espécies. Hoje em dia, os processos do etanol estão ancorados na utilização de açúcares de cadeira curta (sacarose, glicose e frutose, principalmente), que as leveduras são capazes de consumir. As principais matérias-primas utilizadas em 2007 era a cana-de-açúcar no Brasil, a beterraba na França e o milho nos Estados Unidos.

O etanol de SEGUNDA GERAÇÃO, produzido a partir da celulose, presente nos resíduos da cana-de-açúcar e em outras matérias-primas vegetais, é uma alternativa fundamental aos cerca de cem países capazes de produzir o combustível renovável que desejam fazê-lo sem prejudicar a produção de alimentos. O cenário foi destacado por Christoph Berg, diretor geral da F.O.Licht, consultoria alemã de mercado de commodities durante sessão plenária que abordou o tema de segurança energética na Conferência Internacional sobre Biocombustíveis, que reuniu delegações de 92 países em São Paulo, neste ano, para a discussão dos desafios e oportunidades de mercado. “Do ponto de vista da oferta , as tecnologias de primeira geração deverão garantir um crescimento relativamente constante no mercado de etanol até 2018. A partir daí, os produtores mundiais precisarão de tecnologias da geração seguinte. Caso contrário, teremos o limite da oferta em relação à competição entre o uso da terra para a geração de energia e a produção de alimentos”, alertou.
Segundo Berg, que é membro do Grupo Consultivo sobre Biocombustíveis da Comissão Européia, apontou que o etanol, nesse período de tempo, tem capacidade de atingir uma participação no mercado global de combustíveis de até 10%, considerando a estrutura tecnológica atual.

Num parêntesis aqui feito, aproveitamos para inserir que, seguindo a corrida pelas pesquisas tecnológicas e políticas públicas em relação aos biocombustíveis, o Brasil apresentou no dia 17 do corrente mês, o Plano de Zoneamento Agroecológico que proíbe plantio da cana em 81% do território brasileiro. Como o uso da terra para plantio de cana-de-açúcar nos dias de hoje era de cerca de 1% da terra agricultável, espera-se que as oportunidades surjam como fruto das novas tecnologias em andamento, até que se possa, eventualmente, sugerir correções neste diploma legal. .

Pesquisas realizadas confirmam que o etanol de segunda geração ampliará o leque de matérias-primas utilizando até mesmo o bagaço e as folhas da cana-de-açúcar. Com a disseminação da tecnologia de produção do etanol de celulose, o potencial de produção do álcool será imensamente maior. Com isso, será possível aumentar significativamente a produção do combustível, sem a necessidade de ampliar de forma drástica a área cultivada aproveitando-se o bagaço e a palha da cana-de-açúcar. Esta solução poderá se constituir num sério problema para as usinas, que atualmente aproveitam o bagaço para gerar a energia que consome, e em alguns casos, vendem. A saída para o problema tem sido considerada o desenvolvimento de métodos e tecnologias baseados no conceito de integração energética, uma alternativa que vem apresentando bons resultados, afirma a professora Silvia Nebra, da Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM) e do Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético (NIPE), ambos da Unicamp. Assim será necessário utilizar ao máximo a energia disponível na indústria, de maneira mais inteligente.

O uso otimizado da energia disponível é a saída para o iminente problema, diz a professora. Como o bagaço e a palha da cana poderão ser empregados para a obtenção de etanol, obviamente faltará insumo para a produção de energia. Surgiu como alternativa o aproveitamento da lignina, subproduto que surge do processamento do bagaço como combustível para a geração do vapor. Além disso, comenta Silvia Nebra, o conceito de integração energética contempla outras medidas, como a transferência de calor de correntes quentes para correntes frias. Segundo Silvia, muitas vezes, isso exige não apenas o uso de novos equipamentos, mas também a mudança de layout das indústrias.

Um exemplo de integração energética vem de uma tecnologia desenvolvida a partir de pesquisa coordenada pela própria Sílvia Nebra, voltada ao melhoramento da capacidade térmica da indústria sucroalcooleira.

Trata-se de um equipamento que aproveita os gases emitidos pelas caldeiras da usina para secar o bagaço de cana. Com a matéria-prima previamente seca, a sua queima torna-se muito mais eficiente, melhorando consequentemente o desempenho do sistema como um todo. Dentro do mesmo contexto da integração energética, uma proposta que vem sendo investigada pela equipe da docente é utilizar o calor da vinhaça, subproduto advindo da produção do etanol.

A Embrapa também tem pesquisas em biocombustíveis no sentido de caracterizar a parede celular da cana-de-açúcar. O intuito é compreender melhor a composição e a estrutura da parede celular, para manipulá-la de maneira específica, e aumentar a produção de etanol de segunda geração.

Em Minas Gerais, cerca de R$ 1 milhão será investido no município de Ituiutaba, no Triângulo Mineiro, para a instalação de uma Unidade Básica de Apoio à Pesquisa (Ubap) voltada ao desenvolvimento de etanol de segunda geração. Essa decisão foi anunciada no início da 2ª quinzena de agosto passado, em Belo Horizonte, na sede da Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior ( Sectes), onde representantes das instituições envolvidas e lideranças políticas se reuniram para discutir alguns aspectos do projeto. Do volume total de recursos para a implantação da Ubap, R$ 800 mil virão de emenda parlamentar, por meio do Ministério da Ciência e Tecnologia, enquanto R$ 200 mil virão da contrapartida do Governo de Minas.

As algas, consideradas a TERCEIRA GERAÇÃO dos biocombustíveis, são as maiores produtoras de oxigênio do Planeta. Ajudam a limpar as águas por se alimentarem de matéria orgânica. Biólogos trabalham em pesquisa que cultiva a alga no Brasil. A Kappaphycus Alavarezii já é conhecida e explorada há anos em diferentes pontos do mundo, especialmente na Ásia. No Brasil, até agora, só houve autorização de plantio entre a Baía de Sepetiba no Rio, e Ilhabela, em São Paulo. O cultivo fácil e rápido. Em 45 dias, a alga está no ponto de colheita. O prof. Maulori Cabral, pesquisador da UFRJ afirma que a pesquisa já dura dois anos. A alga chega bem diferente do que vimos no mar, depois de passar por um processo simples de secagem. Segundo Maulori, se tudo der certo, em 2013 o projeto sai do papel. Ainda é preciso aumentar a produção de algas, melhorar as técnicas, investir em novas pesquisas. Só assim teremos a que está sendo considerada a terceira geração do álcool combustível. Ainda falta muito tempo para isso se tornar realidade. Segundo os pesquisadores, existem vantagens de se retirar álcool de alga. Se comparado com o de cana: é possível uma produção bem maior na mesma área plantada e não ocupa terra, solo, não é preciso usar água doce para irrigar. E ainda, a cana tem que ser moída rapidamente. Já a alga, depois de seca pode ser estocada servindo para regular a safra.

Oxalá as pesquisas sejam ambientalmente corretas e bem sucedidas em sua grande maioria para esta e futuras gerações.

Fontes:
Unicamp – Sala de Imprensa
Notícias Agrícolas: Governo do Estado de Minas Gerais
Embrapa

Carol Salsa, colaboradora e articulista do EcoDebate é engenheira civil, pós-graduada em Mecânica dos Solos pela COPPE/UFRJ, Gestão Ambiental e Ecologia pela UFMG, Educação Ambiental pela FUBRA, Analista Ambiental concursada da FEAM.

EcoDebate, 25/09/2009

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