Os biocombustíveis estão em alta, considerando o aumento crescente da relevância das fontes de energia renováveis e livres de carbono.
Tanto que, segundo a Agência Internacional de Energia (IAE), entre 2021 e 2026, a previsão é de que haja um aumento na demanda em 28%, totalizando 41 bilhões de litros consumidos.
Nesse cenário, os biocombustíveis são uma alternativa segura para suprir o mercado automotivo e até a aviação enquanto os veículos movidos a eletricidade não se consolidam.
No caso do Brasil, somos privilegiados por contar com vastas lavouras que produzem cana de açúcar, de onde extraímos o etanol – que, por sinal, é invenção nossa.
Esse é um mercado em “ebulição” e você pode fazer parte disso, ficando por dentro de tudo sobre biocombustíveis neste artigo.
Avance na leitura, descubra o que são biocombustíveis e saiba tudo sobre o debate atual em torno dos biocombustíveis.
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O que são os biocombustíveis?
Biocombustíveis são fontes de energia derivadas de biomassa renovável, como plantas, resíduos agrícolas e florestais, algas e microorganismos.
Eles são utilizados como substitutos dos combustíveis fósseis tradicionais, como o petróleo, gás natural e carvão.
Os biocombustíveis podem ser produzidos através de processos de conversão, como fermentação, destilação, transesterificação e pirólise.
Os tipos mais comuns de biocombustíveis incluem etanol, biodiesel e biogás.
Além de serem renováveis, apresentam menor emissão de gases de efeito estufa, o que contribui para a redução das mudanças climáticas.
Assim, os biocombustíveis desempenham um papel importante na busca por fontes de energia mais sustentáveis e na redução da dependência de combustíveis fósseis.
Depois de entender o que são biocombustíveis, vamos ver na sequência como eles são produzidos.
Como é produzido o biocombustível?
A produção de energia biocombustível envolve diferentes processos de conversão da biomassa renovável em energia utilizável.
O etanol, por exemplo, é produzido por meio da fermentação de açúcares presentes em culturas como a cana-de-açúcar e o milho.
Já o biodiesel é obtido a partir da transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais.
O biogás é produzido por meio da decomposição anaeróbica da matéria orgânica, como resíduos agrícolas, esterco animal e até lodo de esgoto.
No caso do bio-óleo, é empregada a pirólise, no qual a biomassa é aquecida em ausência de oxigênio, resultando em um líquido combustível.
Esses processos podem incluir etapas de pré-tratamento, como moagem, aquecimento e separação de componentes indesejados, para obter combustíveis de melhor qualidade.
Qual é a importância da energia biocombustível?
O debate atual em torno dos biocombustíveis gira muito em torno da relevância que eles têm para o combate ao aquecimento global e para a redução das emissões de carbono.
De fato, a energia biocombustível ajuda a reduzir a dependência de combustíveis fósseis não renováveis, mitigando os riscos associados à escassez e volatilidade dos preços.
Dessa forma, os biocombustíveis contribuem para a diminuição das emissões de gases de efeito estufa, ajudando a combater as mudanças climáticas.
Eles também promovem o desenvolvimento rural, incentivando a produção agrícola e a geração de empregos nas áreas rurais.
Isso sem contar que a energia biocombustível pode ser produzida localmente, aumentando a segurança energética e reduzindo a dependência de importações.
Por fim, ela estimula a pesquisa e inovação tecnológica, impulsionando o progresso em direção a uma matriz energética mais sustentável.
Exemplos de biocombustíveis
Por falar em pesquisa, felizmente, a humanidade chegou a um ponto em que sobram exemplos de biocombustíveis com capacidade de suprir as demandas de grandes mercados.
A energia biocombustível já é uma realidade, tendo em conta as previsões de crescimento (em inglês), que apontam um salto de US$ 123,9 bilhões em 2023 para US$ 201,21 em 2030 – um aumento de 62,3%.
Em um mercado em franca expansão, será preciso equilibrar a oferta e a demanda.
Um dos caminhos para isso é variar os tipos de biocombustíveis à venda.
Conheça a seguir uma lista de biocombustíveis que já estão suprindo pelo menos em parte os principais mercados do mundo, como são produzidos e dados que comprovam que são viáveis.
Etanol
No Brasil, um dos exemplos de biocombustíveis de maior sucesso é o etanol.
Feito principalmente a partir da fermentação de açúcares encontrados em culturas como a cana-de-açúcar e o milho, seu consumo tem experimentado um crescimento expressivo.
Parte desse crescimento tem sido impulsionado por regulamentações ambientais e demanda por fontes de energia renovável.
Sobre o processo de produção, nele são utilizadas matérias-primas moídas, convertidas em caldo ou polpa e submetidas à fermentação utilizando leveduras, que transformam os açúcares em etanol.
O etanol é amplamente utilizado como aditivo para gasolina, aumentando a octanagem e reduzindo as emissões poluentes.
Países como Brasil, Estados Unidos e União Europeia são os principais produtores e consumidores de etanol, cujo mercado deve saltar de US$ 93,7 bilhões em 2020 para US$ 155,6 bilhões em 2030 (dados em inglês).
Biodiesel
Por sua vez, o biodiesel é fabricado a partir da transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais.
Durante o processo de produção, os óleos são combinados com um álcool, como metanol ou etanol, em presença de um catalisador para obter o biodiesel e a glicerina como subproduto.
O biodiesel é utilizado como alternativa ao diesel convencional em motores diesel, sendo mais ambientalmente amigável e contribuindo para a redução das emissões de gases de efeito estufa.
A exemplo de outros biocombustíveis, o biodiesel também está em expansão, e seu mercado deve aumentar em torno de 10% até 2030 (dados em inglês).
Biogás
Produzido por meio da decomposição anaeróbica de matéria orgânica, o biogás é obtido a partir de resíduos, que podem ser agrícolas, esterco animal e lodo de esgoto.
Durante o processo de produção, os materiais orgânicos são colocados em um ambiente anaeróbico, onde ocorre a fermentação microbiana e a liberação de metano, principal componente do biogás.
Assim, é produzido um biocombustível que pode ser utilizado para geração de eletricidade, aquecimento e como combustível veicular.
O mercado global de biogás tem apresentado um crescimento expressivo nos últimos anos.
Em 2020, o mercado global de biogás deve crescer a uma taxa de 4,5% entre 2022 e 2027, impulsionado por regulamentações ambientais e busca por fontes de energia renovável.
Biometanol
O biometanol também é proveniente da biomassa renovável, como resíduos florestais, culturas energéticas e resíduos agrícolas.
É obtido por meio da gaseificação desses materiais, seguida por processos de limpeza e síntese química.
O biometanol é utilizado como combustível em motores de combustão interna e também como matéria-prima para a produção de produtos químicos.
O mercado do biometanol está em crescimento, impulsionado por políticas governamentais e a busca por alternativas mais sustentáveis.
Em 2020, o mercado global de biometanol foi estimado em aproximadamente US$ 1,9 bilhão, com projeção de alcançar US$ 4 bilhões em 2031 (em inglês).
Bioquerosene
O bioquerosene é uma alternativa sustentável ao querosene de aviação tradicional, pois reduz as emissões de gases de efeito estufa.
De qualquer forma, o mercado de bioquerosene ainda está em fase de desenvolvimento, ou seja, ainda não é fornecido e produzido em larga escala.
O mercado global de bioquerosene em 2021 chegou à marca de US$ 189 bilhões, com previsão de ultrapassar US$ 325 bilhões em 2028.
Esse crescimento deve ser impulsionado pela aviação, à medida que mais empresas aéreas adotam biocombustíveis em suas frotas.
Produzido a partir de óleos vegetais ou gorduras animais por meio de processos de hidrogenação ou esterificação, o bioquerosene é uma alternativa de menor impacto, comparado com o combustível tradicional.
Aliás, os processos de fabricação envolvem a conversão dos óleos em hidrocarbonetos semelhantes aos encontrados no querosene de aviação convencional.
Bioetanol celulósico
Também conhecido como etanol de segunda geração, o bioetanol celulósico é produzido a partir de biomassa não alimentar, como resíduos agrícolas, palha, serragem e outras fontes celulósicas.
O processo envolve a quebra da celulose e hemicelulose por meio de tratamentos químicos, enzimáticos ou termoquímicos, seguidos pela fermentação dos açúcares resultantes em etanol.
O mercado do bioetanol celulósico está em fase de crescimento, com estimativas de aumentar em 14,1% até 2030 (dados em inglês).
Essa expansão é impulsionada por políticas de energia renovável, metas de redução de emissões e avanços tecnológicos neste campo promissor.
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H-Bio (Hidrotratamento de óleo vegetal)
O H-Bio tem ganhado destaque no mercado brasileiro, impulsionado pela Lei do Biodiesel.
Também conhecido como Hidrotratamento de Óleo Vegetal, o H-Bio é um processo de refino de óleo vegetal para produção de biocombustível diesel.
O processo foi desenvolvido pela Petrobras para produção de biodiesel a partir do óleo vegetal em 2007 e consiste na mistura do óleo com diesel mineral em um reator de hidrotratamento.
No reator, acontece uma reação química em presença de hidrogênio e catalisadores, resultando em um diesel renovável de melhor qualidade, com menor teor de enxofre e maior estabilidade térmica.
Esse processo é feito em refinarias e permite a utilização de óleo vegetal como matéria-prima, aproveitando subprodutos do processamento de soja, por exemplo.
O H-Bio é uma tecnologia pioneira desenvolvida pela Petrobras que contribui para a redução das emissões de gases poluentes e a diversificação da matriz energética, impulsionando a produção de biodiesel no Brasil.
Bio-óleo
Já o bio-óleo, também conhecido como óleo pirolítico ou óleo de pirólise, é um biocombustível líquido produzido a partir da pirólise da biomassa.
A pirólise é um processo termoquímico no qual a biomassa é aquecida em ausência de oxigênio, resultando na decomposição térmica da matéria orgânica.
Esse processo de conversão pode ser realizado utilizando diferentes tipos de biomassa, como resíduos agrícolas, resíduos florestais e até mesmo algas.
O bio-óleo tem uma composição complexa, contendo uma variedade de compostos orgânicos, como ácidos, fenóis e aldeídos.
Pode ser utilizado como combustível em sistemas de aquecimento, ou pode passar por processos adicionais de refino para produzir outros produtos químicos ou biocombustíveis mais refinados.
O desenvolvimento do bio-óleo também foi impulsionado pela busca por fontes de energia renovável e pela necessidade de aproveitar e valorizar resíduos biomássicos.
Biometano
Como disse Lavoisier, “na natureza nada se cria, tudo se transforma”.
O biometano é mais um exemplo disso.
Fabricado a partir da biomassa orgânica, como resíduos agrícolas, resíduos alimentares, esgoto e até mesmo algas, é obtido por meio de um processo chamado digestão anaeróbica.
Nesse processo, a biomassa é decomposta por bactérias em um ambiente livre de oxigênio, resultando na produção de biogás.
Esse biogás passa por um processo de purificação, no qual o dióxido de carbono e outros compostos indesejados são removidos, resultando no biometano, um gás de alta pureza composto principalmente por metano.
O biometano apresenta características semelhantes ao gás natural e pode ser injetado diretamente na rede de distribuição de gás natural ou utilizado como combustível veicular.
Bio Dimetiléter (BioDME)
O Bio Dimetiléter é um biocombustível que tem ganhado destaque nas últimas décadas.
Ele apresenta diversas aplicações, sendo usado principalmente como aditivo em diesel, melhorando suas propriedades de combustão e reduzindo as emissões poluentes.
Além disso, o BioDME também pode ser utilizado como gás de cozinha e como substituto de gases de petróleo liquefeito (GLP).
É obtido a partir da reação química conhecida como transesterificação, na qual o óleo vegetal ou animal é convertido em metanol e glicerina.
O metanol produzido é então submetido a uma etapa adicional de desidratação, formando o BioDME puro.
Esse processo é realizado em unidades de produção específicas, onde ocorrem as etapas de transesterificação, purificação e desidratação.
Trata-se de um biocombustível promissor devido à sua alta densidade energética e baixas emissões de poluentes.
Sua produção em escala comercial ainda está em desenvolvimento, mas tem despertado interesse por parte da indústria e governos, pois contribui para a redução das emissões de gases de efeito estufa e para a diversificação da matriz energética.
Biohidrogênio
O biohidrogênio é mais uma forma promissora de energia renovável que tem ganhado atenção devido à sua versatilidade e potencial para reduzir as emissões de carbono.
Sendo um combustível limpo, pode ser utilizado em várias indústrias, como transporte, eletricidade e aquecimento residencial.
Além disso, o biohidrogênio pode ser usado em células de combustível para gerar eletricidade de maneira eficiente e sustentável.
O biohidrogênio é obtido através da fermentação biológica da biomassa, como resíduos agrícolas, algas ou resíduos orgânicos.
Bactérias específicas são capazes de produzir hidrogênio como subproduto do processo de fermentação.
Esse biohidrogênio pode ser coletado e purificado para uso como combustível.
Outro método de produção é a fotossíntese artificial, em que a luz solar é usada para quebrar a água em hidrogênio e oxigênio, usando catalisadores e materiais semicondutores.
Embora o biohidrogênio ainda esteja em estágio de desenvolvimento, pesquisas e avanços tecnológicos estão buscando tornar sua produção mais acessível.
Vantagens dos biocombustíveis
Os biocombustíveis são fontes de energia renovável, derivados de biomassa orgânica, como plantas e resíduos agrícolas, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis não renováveis.
Outra vantagem evidente é que eles ajudam a diminuir as emissões de gases de efeito estufa, contribuindo para a mitigação das mudanças climáticas.
Também podem contribuir para a segurança energética, pois podem ser produzidos localmente, reduzindo a dependência de importações.
Além disso, os biocombustíveis promovem o desenvolvimento econômico nas áreas rurais, estimulando a agricultura e a criação de empregos.
Não menos importante, os biocombustíveis são compatíveis com a infraestrutura existente, podendo ser utilizados nos motores de combustão interna e sistemas de distribuição existentes com poucas modificações.
Essas vantagens fazem da energia biocombustível uma opção atraente para a transição para uma matriz energética mais sustentável e para mitigar as emissões de carbono.
Desvantagens da energia biocombustível
Claro que o debate atual em torno dos biocombustíveis não poderia deixar de fora as desvantagens que eles eventualmente podem apresentar.
Um dos principais desafios é a competição com a produção de alimentos.
A utilização de matérias-primas agrícolas para a produção de biocombustíveis pode resultar em aumento dos preços dos alimentos e escassez de recursos, afetando a segurança alimentar.
Vale frisar que a produção de biocombustíveis pode exigir grandes áreas de terra, levando à conversão de ecossistemas naturais e impactos negativos na biodiversidade.
Outro ponto a ser considerado são os impactos ambientais associados à produção em larga escala, como uso intensivo de água, uso de fertilizantes e pesticidas e a geração de resíduos e efluentes.
Portanto, é essencial adotar abordagens sustentáveis na produção de biocombustíveis, como o uso de matérias-primas não alimentares, a implementação de práticas agrícolas responsáveis e a busca contínua por tecnologias mais eficientes e de baixo impacto ambiental.
O setor de biocombustíveis no Brasil
O governo brasileiro vem demonstrando um empenho notável em relação aos biocombustíveis, implementando uma série de políticas de fomento.
Isso faz do nosso setor de biocombustíveis no Brasil um dos mais relevantes do mundo. Somos líderes globais na produção e consumo de biocombustíveis, com destaque para o etanol e o biodiesel.
Essa posição vem de longa data, já que inventamos e fabricamos álcool combustível desde a década de 1920.
Vale destacar o programa RenovaBio que, segundo o governo federal:
“(…) Considerado o maior programa do mundo de descarbonização da matriz de transportes, estabelece um mercado de créditos de descarbonização, o nosso CBio. Cada CBio equivale a uma tonelada de emissões de gás carbônico evitadas na atmosfera. (…) os distribuidores de combustíveis cumpriram cerca de 98% da meta de descarbonização estabelecida para 2020.”
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Conclusão
Ao entender o que são biocombustíveis, fica claro que eles representam mais uma esperança de dias melhores, em que a humanidade não colocará mais em risco a existência do próprio planeta.
Você pode fazer parte desse mercado, que como vimos neste texto, está em amplo crescimento.
Para isso, é necessário ser um dos melhores profissionais.
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