Pesquisa aponta semelhança entre a queima de biodiesel e óleo diesel

O biodiesel tem sido apontado como um combustível que poderá, a médio prazo, reduzir a dependência dos combustíveis fósseis. Com viabilidade já comprovada, inúmeras pesquisas têm sido desenvolvidas no sentido de agregar conhecimento para tornar o uso do biodiesel uma prática que vai além dos testes em laboratórios. André Valente Bueno, mestre em engenharia mecânica pela Unicamp, acaba de defender sua dissertação, onde mostra que a combustão do diesel misturado a biodiesel é muito semelhante à do diesel puro, reforçando a possibilidade do biodiesel vir a tornar-se um importante alternativa ao uso de combustíveis fósseis, sem precisar alterar os motores já disponíveis. A vantagem do biodiesel está no fato de ser um combustível renovável e menos poluente.

A pesquisa de Bueno testou o processo de queima do diesel com adição de 20% de biodiesel (B20) e seu rendimento em motor a diesel. Os testes experimentais analisaram a liberação de energia no motor em função da variação de pressão que ocorriam dentro de seus cilindros. Segundo explica o pesquisador, quando o motor operou com cargas alta e baixa (dois extremos), o desempenho do motor diminuiu em 3%. Por outro lado, quando o motor operava com cargas medianas, o rendimento da mistura combustível aumentou 3% em relação ao diesel convencional. É importante lembrar que em grande parte do tempo, o motor trabalha com cargas medianas (nem tão acelerado, nem tão lento). Embora o resultado não pareça muito animador para olhos desatentos, ele se destaca por mostrar que a utilização do biodiesel em motores a diesel convencionais é viável, sem precisar alterar o motor original. Constatou-se ainda que a morfologia da queima deste combustível é consideravelmente semelhante a obtida utilizando-se o óleo diesel puro, o que assegura a operação adequada com a mistura B20 em motores preparados para a operação com diesel puro.

Entre as vantagens da adição do biodiesel no diesel, pode-se destacar a diminuição da emissão de enxofre (poluente), a redução significativa na emissão de partículas para a atmosfera, responsáveis por causar doenças respiratórias, e na emissão de gás carbônico (CO2), poluente que contribui para o efeito estufa. Além disso, trata-se de um combustível biodegradável, vantagem que já tem sido explorada por reservas ecológicas nos Estados Unidos, onde só é permitida a entrada de barcos que sejam movidos por biodiesel, para não agredir o ambiente.

O biodiesel é produzido a partir da combinação de óleos vegetais (soja, girasol, mamona, milho, canola, amendoim, babaçu e dendê) com um álcool, sendo o metanol o mais largamente utilizado por pesquisadores europeus e norte-americanos. O biodiesel feito no Brasil, por sua vez, utiliza o etanol, álcool produzido a partir da cana-de-açúcar, matéria-prima abundante no país. Não se trata, porém, da simples adição de um produto ao outro, mas de uma reação, chamada de transesterificação, que consiste em adicionar um catalisador (substância que acelera a reação química), que mistura de forma eficiente os dois compostos. Como produtos desta reação, são produzidos o biodiesel, um pouco de álcool e glicerina, que pode ser utilizada pela indústria de cosméticos. O biodiesel utilizado na pesquisa de Bueno, produzido pela Pontífica Universidade Católica do Paraná (PUC-PR), colaboradora da pesquisa, é o resultado de uma mistura de óleo de soja com etanol, feita a partir da adição de um catalisador, cuja fórmula está em processo de patente.

A utilização do biodiesel a partir da mistura com etanol apresenta vantagem em relação ao diesel e também ao biodiesel com metanol, porque contribui para um melhor balanço da quantidade de carbono no ambiente. Antes do carbono ser emitido na atmosfera, via combustão, a produção do biodiesel exige a plantação de soja e cana-de-açúcar, apenas para citar dois exemplos, processo que retira carbono da atmosfera para auxiliar no crescimento das plantas, também chamado de "seqüestro de carbono". Ao contrário, os combustíveis fósseis são estoques de carbono, antes isolados no subsolo, e que passam a ser emitidos na atmosfera, desequilibrando o ciclo de carbono (veja reportagem com esquema do ciclo de carbono).

No campo, onde são consumidos cerca de 15% a 20% de diesel no país, o biodiesel poderia ser produzido localmente, reduzindo o pagamento de impostos e gerando empregos.

Algumas barreiras a serem transpostas
Embora esse combustível alternativo já venha sendo estudado no Brasil desde os anos 80, é preciso que cada vez mais pesquisas certifiquem os seus benefícios e o seu desempenho. O biodiesel é mais denso, viscoso e com poder calorífico (quantidade de energia) menor que o diesel, características que alteram o desempenho do motor. Assim, vários estudos têm sido conduzidos no país e no mundo para testar diferentes proporções de biodiesel adicionado ao diesel convencional, para determinar as proporções mais adequadas. A alta viscosidade e a baixa volatilidade (mistura com ar) resultam em uma queima incompleta do biodiesel, o que provoca a formação de acúmulos de carbono nos bicos injetores e nos anéis de pistões. Desta maneira, justifica-se o cuidado durante a escolha da proporção de biodiesel acrescido na mistura combustível, atentando-se para a manutenção das características originais de queima dos motores.

Mas até o biodiesel tornar-se o combustível preferido pelos caminhoneiros e donos de caminhonetes, ainda falta rodar um caminho um pouco complicado. Existe a questão econômica, que não é nem um pouco simples. Substituir um império centenário dos combustíveis fósseis é algo que não será passível de ser realizado da noite para o dia. Outro obstáculo aparece na produção do biodiesel, que embora seja uma técnica já dominada, teria que competir com o espaço de terra disponível para as plantações que têm como destino a mesa dos brasileiros ou mesmo os containers dos portos. "É questão de nos adequarmos. Pode-se começar com uma pequena proporção, meio por cento, e já vão começar a ser identificados os problemas de produção; sobe-se para 2,5%, e assim, poderia-se estabelecer algum limite que a relação custo-benefício entre substituir o combustível fóssil e elevar o preço disponível no mercado se equilibre ", sugere Bueno. "De início, o que vai se propor é uma mistura de 2,5 a 5% de biodiesel no diesel. Eu considero isso mais adequado do que colocar uma proporção maior", diz. Essa proporção maior é praticada na Alemanha, onde o consumidor escolhe a quantidade de biodiesel que quer misturar no diesel de seu carro. A operação com elevada proporção de biodiesel, além de exigir rígidos padrões de qualidade para o biodiesel, pode favorecer a formação de substâncias corrosivas no combustível, caso ele fique armazenado por muito tempo no veículo.

O custo não deve ser considerado um entrave, porque até agora, o biodiesel não tem sido produzido em escala comercial, o que o baratearia. Na Alemanha e na Áustria, por exemplo, já existem mais de mil bombas que abastecem veículos com biodiesel, produzido com base na colza (uma variedade de couve) ou óleo reciclado, com preço bastante próximo ao do diesel.

O Brasil planeja misturar 5% de biodiesel ao diesel usado em veículos, em uma parceria feita entre universidades e o Ministério de Ciência e Tecnologia. A Secretaria de Ciência, Tecnologia e Inovação do Rio de Janeiro começou, em 15 de janeiro, um processo de implantação do programa Rio-Biodiesel, que deverá produzir biodiesel em larga escala, de forma a substituir o óleo diesel convencional.

Para saber mais veja artigo:
"Perspectivas de utilização no Brasil de biodiesel como substituto parcial do óleo diesel", de Guilherme Pianovski Jr., José Velásquez e Ricardo Torres, nos anais do Congresso SAE Brasil 2002.