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VANTAGENS AMBIENTAIS COM A UTILIZAÇÃO DO BIODIESEL EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA

Yuri Moss Horodecki – email: horodeckiy@hotmail.com

Cassiano Moro Piekarski – email: cassianomp89@hotmail.com

RESUMO

O objetivo do presente artigo é apresentar a inserção do biodiesel no cenário

ambiental e sustentável, como fonte alternativa de energia para motores de

combustão interna, mostrando assim, vantagens ambientais do seu uso. O

desenvolvimento da consciência e da responsabilidade sócio-ambiental é princípio

fundamental para amenizar riscos e impactos ambientais. Este artigo se caracteriza

como um artigo de revisão, a abordagem metodológica utilizada é uma pesquisa

bibliográfica, documental, qualitativa e exploratória. O referencial teórico deste artigo

toma por base a Sustentabilidade, o Biodiesel e Vantagens Ambientais do uso de

Biodiesel em motores de combustão interna. Conclui-se que o biodiesel apresenta-

se como uma fonte alternativa de energia sustentável, limpa, renovável e

biodegradável. Alavancando, desta forma, vantagens ambientais com seu uso em

motores de combustão interna, tais como a redução de emissão de monóxido de

carbono – CO, dos óxidos de nitrogênio – Nox, dos gases orgânicos reativos, dos

materiais particulados e dos dióxidos de enxofre.

Palavras-chave: Biodiesel, Biocombustível, Sustentabilidade.

1. Introdução

Atualmente, sabe-se da grande preocupação com o meio ambiente e seus

respectivos efeitos devido ao uso indiscriminado de agentes poluidores. O

desenvolvimento da consciência e da responsabilidade sócio-ambiental é princípio

fundamental para amenizar riscos e impactos ambientais.

Os principais causadores dessa grande quantidade de poluentes liberados na

atmosfera são os motores de combustão interna, principalmente aqueles que

utilizam combustíveis fósseis (derivados do petróleo, carvão mineral, gás natural,

etc.). Neste contexto, o biodiesel surge como fonte alternativa de energia, de fonte

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renovável, diversificando a matriz energética e minimizando os índices de emissão

de poluentes na atmosfera.

O objetivo do presente artigo é apresentar a inserção do Biodiesel no cenário

ambiental e sustentável, como fonte alternativa de energia para motores de

combustão interna, mostrando assim, vantagens ambientais do seu uso.

Este artigo se caracteriza como um artigo de revisão, a abordagem

metodológica utilizada é uma pesquisa bibliográfica, documental, qualitativa e

exploratória. O referencial teórico deste artigo toma por base a Sustentabilidade, o

Biodiesel e Vantagens Ambientais do uso de Biodiesel em motores de combustão

interna. O tópico a seguir apresenta uma reflexão vinculada com a revisão de

literatura sobre sustentabilidade.

2. Sustentabilidade

De acordo com Bastos e Freitas (2000), a princípio qualquer relação entre o

homem e o meio ambiente, seja ela harmônica ou não, causa mudanças a nível

global. Tais mudanças acarretam profundas discussões entre a ação antrópica sobre

o meio ambiente.

A preocupação com a questão ambiental no ponto de vista de qualidade de

vida e do ambiente provoca uma preocupação não só com a sociedade atual,

preocupando-se também com a qualidade das futuras gerações. Surge nesse

cenário a sustentabilidade.

Sustentabilidade segundo a Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e

Desenvolvimento (CMMAD) da Organização das Nações Unidas (ONU), é o

desenvolvimento sustentável que atende as necessidades atuais não

comprometendo as necessidades das futuras gerações. Essa balança que deve

existir entre o meio ambiente e o avanço tecnológico forma um pensamento correto,

seja ele ambiental, social, ético ou econômico.

Seiffert (2006) explana que “a expressão desenvolvimento sustentável

estabelece que o atendimento às necessidades do presente não deve comprometer

a capacidade de as futuras gerações atenderem às suas.”

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Neste aspecto, o Biodiesel apresenta-se como fonte de energia sustentável.

Substituto do óleo diesel, o biodiesel se caracteriza como fonte de energia limpa,

renovável e biodegradável.

3. Biodiesel

3.1. Origens Históricas

Dr. Rudolph Diesel, inventor do motor movido a diesel de combustão interna,

disse que seus motores poderiam utilizar combustíveis derivados de vegetais.

Durante a Exposição Mundial de Paris, em 1900, um motor diesel foi apresentado ao

publico funcionando com óleo de amendoim. Tais motores eram alimentados por

petróleo filtrado, óleos vegetais e até mesmo por óleos de peixe. (COMISSÃO

ESPECIAL DE BIOENERGIA, 2006)

Os primeiros motores a diesel utilizavam como combustível os óleos vegetais.

Porém com a alta competitividade frente ao óleo diesel derivado do petróleo

(combustível fóssil), abandonaram-se os óleos vegetais. Segundo a Petrobio (2007),

o desenvolvimento da tecnologia para obtenção de derivados de petróleo (gasolina,

diesel, etc.) alavancou o baixo preço de combustíveis fósseis comparados com os

óleos vegetais, e a tecnologia nas indústrias automotivas foram se desenvolvendo

para utilização desses combustíveis.

Plá (2002) explana que desde a invenção do motor de combustão interna

sabe-se que os motores podem utilizar óleos vegetais como combustível alternativo.

No entanto, os combustíveis obtidos por destilação do petróleo chegaram a atingir a

máxima difusão, impedindo o desenvolvimento de combustíveis alternativos. Entre

1900 e 1970, o petróleo foi abundante, e os preços dos combustíveis dele derivados

eram mais baixos do que os dos óleos vegetais.

A despreocupação da época com fatores ambientais como a poluição e o

aquecimento global, também colaborou para que o petróleo assumisse a frente

como a principal fonte de energia para motores de combustão interna.

3.2. Características do Biodiesel

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Quando analisado o Biodiesel na forma produto, Rossi e

Ramos (1999) apresentam as seguintes características para o mesmo:

a) é virtualmente livre de enxofre e aromáticos;

b) tem alto número de cetano;

c) possui teor médio de oxigênio em torno de 11%;

d) possui maior viscosidade e maior ponto de fulgor que o diesel convencional;

e) possui nicho de mercado específico, diretamente associado a atividades

agrícolas;

f) no caso do biodiesel de óleo de fritura, se caracteriza por um grande apelo

ambiental; e

g) tem preço de mercado relativamente superior ao diesel comercial.

Estas características perpetram que o processo de recuperação e

aproveitamento dos subprodutos (glicerina e catalisador) do biodiesel seja otimizado,

a fim de reduzir o custo do mesmo. Alavancando assim, um custo competitivo com o

preço comercial do óleo diesel, ou seja, aquele verificado nas bombas dos postos de

abastecimento. (ROSSI E RAMOS, 1999)

Ainda para Rossi e Ramos (1999), o biodiesel como combustível necessita de

algumas características técnicas que podem ser consideradas imprescindíveis: a

reação de transesterificação deve ser completa, acarretando ausência total de

ácidos graxos remanescentes e o biocombustível deve ser de alta pureza, não

contendo traços de glicerina, de catalisador residual ou de álcool excedente da

reação.

3.3. Uma fonte de energia que se tornará necessária

Apesar de ainda não existir viabilidade econômica no uso do biodiesel sem

que haja incentivos fiscais, diversos estudos apontam que dentro de algumas

décadas o petróleo ficará escasso e serão necessárias novas fontes de energia a

fim de substituí-lo.

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Um dos agravantes dos combustíveis fósseis é a instabilidade ao suprimento

e ao preço dos mesmos, devido aos constantes conflitos políticos, envolvendo os

países do Oriente Médio, onde estão localizadas quase 80% das reservas

comprovadas de petróleo no mundo. Este fato incentiva várias nações a reduzirem a

dependência em relação às importações do produto. (VIAN, 2006).

Além das questões descritas acima, Vian (2006), destacam que a grande e

notável preocupação com o meio ambiente e, em particular, com as mudanças

climáticas globais coloca em xeque a própria sustentabilidade do atual padrão de

consumo energético. Estes fatores viabilizam economicamente novas fontes de

energia decorrentes da biomassa em vários países do mundo, propiciando a

sociedade e, principalmente, as empresas transmitirem uma imagem social e

ambientalmente responsável.

3.4. O Biodiesel no Brasil

O Brasil apresenta grandes vantagens para produção de biocombustíveis,

apresentando geografia favorável, situado em uma região tropical, com altas taxas

de luminosidade e temperaturas médias anuais que ajudam e muito no plantio de

espécies próprias para a obtenção de óleos ou alcoóis. Também com a

disponibilidade de energia e regularidade de chuvas, torna-se o país com maior

potencial para produção de energia renovável. (BIODIESELBR ONLINE, 2010)

De acordo com Oliveira, Suarez e Santos (2007) no Brasil, entre os anos de

1970 e 1980, foram desenvolvidos programas para obtenção de combustíveis a

partir de biomassa. O exemplo marcante é o Pró-álcool que procurava substituir o

uso da gasolina por álcool combustível. Além do Pró-álcool, também foi criado o Pró-

óleo, com o intuito de substituir o diesel por derivados de tri-acilglicerídeos. No

entanto, com a estabilização do preço do petróleo no mercado internacional em

1986, o Pró-óleo foi abandonado sem ter chegado ao mercado consumidor.

Através do Pró-Álcool, em 1986, os veículos a álcool chegaram a representar

98% da linha de produção. Os veículos a gasolina só eram disponíveis por

encomenda. Devido a medidas na área financeira, a produção de carros a álcool não

chegou a 1% em 2000. (VIDAL, 2000)

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A produção do biodiesel no Brasil é muito vantajosa, pois utiliza o etanol, que

é um álcool mais limpo e menos tóxico do que o metanol que é utilizado nos Estados

Unidos e Europa. Isto é possível, pois o país é produtor de etanol por vários anos e

é líder no mercado mundial. (VIANNA, 2006)

Hoje, com a retomada de produção e com o apoio do governo, as montadoras

de automóveis estão investindo na produção de carros de multi-combustíveis

(gasolina, álcool e gás natural).

Com o biodiesel é preciso fazer o mesmo: investir, diminuir os tributos,

incentivar pesquisas para a melhoria dos processos de produção, propiciando desta

forma, vantagens socioambientais com o uso do biodiesel.

4. Uso do Biodiesel em motores de combustão interna:

Dentre vários fatores que influenciam na utilização do biodiesel, destaca-se a

proporção de biodiesel no óleo diesel convencional. No mundo todo se adotou uma

nomenclatura bastante apropriada para identificar a concentração do Biodiesel na

mistura. É o Biodiesel BXX, onde XX é a percentagem em volume do Biodiesel à

mistura. Por exemplo, o B2, B5, B20 e B100 são combustíveis com uma

concentração de 2%, 5%, 20% e 100% de Biodiesel, respectivamente. (PETROBIO,

2010)

Estudos realizados mostram que pelo biodiesel ter uma viscosidade muito

alta, não pode ser usado em grandes proporções na mistura Diesel/Biodiesel. Os

melhores rendimentos foram obtidos com o B10 e B20, pois misturas mais

concentradas podem provocar, segundo Vianna (2006), danos em componentes

mecânicos do motor por sobre carregá-los. A combustão também pode ser afetada

devido ao fato que a elevada viscosidade dificulta a pulverização do combustível na

câmara de combustão, ocasionando uma queima ineficiente e aumentando os

índices de emissões de poluentes, diminuição do rendimento e conseqüentemente

potência do motor. Além do que algumas regiões do Brasil apresentam inverno

rigoroso e essa viscosidade aumenta quanto menor for à temperatura, tanto no

diesel convencional quanto no biodiesel.

Alguns fabricantes de veículos recomendam que se adicione querosene

(derivado do petróleo, formando um produto intermediário entre o diesel e a

gasolina) no tanque de combustível para diminuir a viscosidade quando o veículo se

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encontra em locais com temperaturas ambientes muito baixas. No caso para que o

motor possa funcionar corretamente ou até mesmo para que o combustível passe

pelos bicos injetores de maneira correta, sem danificar os componentes do motor.

(FORD, 1997)

O consumo de combustível é menor nas misturas B5 e B20 do que

comparado ao uso de óleo diesel convencional e ainda menor na mistura B10, que,

por exemplo, no montante gasto por uma empresa de transporte coletivo ou de

carga, tem uma economia significativa. Para Vianna (2006) usando a mistura B10

além do aumento de rendimento, e conseqüentemente de potência, o principal fato é

que os níveis de emissão de poluente diminuem e muito. Por exemplo, a fumaça

expelida pelo cano de escape dos veículos que utilizam tal mistura diminui cerca de

40% e, como conseqüência, a quantidade de carbono e enxofre liberada na

atmosfera também é minimizada.

Em 2003, o consumo nacional de diesel foi da ordem de 38 bilhões de litros.

Desse total, cerca de 10% foram importados, a um custo de aproximadamente US$

800 milhões. Com o uso do B2, o Brasil poderá substituir 760 bilhões de litros por

ano. A utilização de B10 permitiria a substituição total do diesel importado e a

diminuição do combustível fóssil. (ANP, 2009)

Para um motor de ciclo diesel utilizar 100% biodiesel, seriam necessárias

algumas modificações, já que são projetados para utilizarem óleo diesel

convencional. Tickell (1999) apresenta quais são as modificações necessárias para

a utilização do B100. Entre elas: um sistema aquecedor do combustível para a

diminuição da viscosidade do mesmo, filtros especiais projetados para esse tipo de

combustível e algumas regulagens específicas dos injetores dentre outras.

5. Vantagens ambientais do uso do Biodiesel em motores de combustão

interna

A utilização do Biodiesel oferece grandes vantagens sustentáveis para o meio

ambiente, principalmente em grandes centros urbanos, tendo em vista que a

emissão de poluentes é menor que a do óleo diesel. As emissões de monóxido e

dióxido de carbono, enxofre e material particulado são inferiores às do diesel

convencional. (ROSSI e RAMOS, 1999)

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Segundo o Biodieselbr Online (2010), 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 deste fato, 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% ao ano. Desta forma, 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. A figura

1 ilustra o ciclo fechado de carbono do biodiesel. (BIODIESELBR ONLINE, 2010)

Figura 1 - Ciclo fechado do Carbono no Biodiesel

Fonte: Petrobio (2010)

De acordo com a Petrobio (2010) a emissão de CO2, um dos principais gases

causadores do efeito estufa, é reduzida em 7% na utilização de B5 (5% de biodiesel

e 95% de diesel), 9% na utilização de B20 e 46% no caso do uso de biodiesel puro.

As emissões de materiais particulados e fuligens são reduzidas em até 68% com o

uso de biodiesel, e há queda de 36% dos hidrocarbonetos não queimados. Outro

aspecto extremamente significativo é a redução nos gases de enxofre - que são os

causadores da chuva ácida -, de 17% para o B5, 25% para o B20 e 100% para o

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biodiesel puro, uma vez que, diferentemente do diesel de petróleo, o biodiesel não

contém enxofre.

Desta forma, as principais razões de se utilizar o biodiesel, para Cruz (2010),

podem ser resumidas como:

“Cada vez mais o preço da gasolina, diesel e derivados de petróleo tendem

a subir; a cada ano o consumo aumenta e as reservas diminuem. Além do

problema físico, há o problema político: a cada ameaça de guerra ou crise

internacional, o preço do barril de petróleo dispara. O efeito estufa, que

deixa nosso planeta mais quente, devido ao aumento de dióxido de carbono

na atmosfera. A queima de derivados de petróleo contribui para o

aquecimento do clima global por elevar os níveis de CO2 na atmosfera.”

Desta forma o biodiesel apresenta vantagens socioeconômicas em conjunto

com o desenvolvimento sustentável, a criação de novos empregos e o principal, a

proteção do meio ambiente.

6. Considerações finais

Conclui-se que o Biodiesel apresenta-se como uma fonte alternativa de

energia sustentável, limpa, renovável e biodegradável. Com a substituição total ou

parcial do óleo diesel nos motores de combustão interna pelo biodiesel, tem-se, uma

grande redução da emissão de efluentes ao meio ambiente.

Grande parte dessa emissão é decorrente de veículos de motores a

combustão interna, alavancando vantagens ambientais como a redução de emissão

de monóxido de carbono – CO, dos óxidos de nitrogênio – Nox, dos gases

orgânicos reativos, dos materiais particulados e dos dióxidos de enxofre.

O biodiesel apresenta vantagens em conjunto com o desenvolvimento

sustentável, com a criação de novos empregos e, como principal, a proteção do

meio ambiente. Pode-se dizer que o país já dispõe de conhecimento tecnológico

suficiente, potencial físico e geográfico para impulsionar a produção de biodiesel em

escala comercial, embora deva continuar avançando nas pesquisas e testes deste

biocombustível, buscando diferenciais competitivos. Em resumo, é aperfeiçoar e

incentivar o que já existe no país.

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Área Temática: Gestão ( Produção, Sócio-Ambiental)