O Que é Biodiesel

O Que é Biodiesel?
O biodiesel é um combustível para ser utilizado nos carros ou
caminhões, feito a partir das plantas (óleos vegetais) ou de
animais (gordura animal).
Atualmente o biodiesel vendido nos postos pelo Brasil possui 2% de biodiesel e 98% de diesel
(B2). O biodiesel só pode ser usado em motores a diesel, portanto este combustível é um
substituto do diesel.
Para se produzir biodiesel, o óleo retirado das plantas é misturado com álcool (ou metanol) e
depois estimulado por um catalisador. O catalisador é um produto usado para provocar uma
reação química entre o óleo e o álcool. Depois o óleo é separado da glicerina (usada na
fabricação de sabonetes) e filtrado.
Existem muitas espécies vegetais no Brasil que podem ser usadas na produção do biodiesel,
como o óleo de girassol, de amendoim, de mamona, de soja, entre outros.
Para que você entenda melhor esse processo, veja como funciona:
As mistura entre o biodiesel e o diesel mineral é conhecida pela letra B, mais o número
que corresponde a quantidade de biodiesel na mistura. Por exemplo, se uma mistura tem
5% de biodiesel, é chamada B5, se tem 20% de biodiesel, é B20. Hoje nos postos em
todo o Brasil é vendido o biodiesel B2. A utilização do biodiesel puro ainda está sendo
testada, se for usado só biodiesel (100%) sem misturar com o diesel mineral, vai se
chamar B100.
Definição Geral:
Combustível natural usado em motores diesel, produzido através de fontes
renováveis, que atende as especificações da ANP.
Definição Geral estendida:
Combustível renovável derivado de óleos vegetais, como girassol, mamona, soja, babaçu e
demais oleaginosas, ou de gorduras animais, usado em motores a diesel, em qualquer
concentração de mistura com o diesel. Produzido através de um processo químico que
remove a glicerina do óleo.
Definição Técnica:
Combustível composto de mono-alquilésteres de ácidos graxos de cadeia longa,
derivados de óleos vegetais ou de gorduras animais e designado B100.
Definição da legislação brasileira:
Biocombustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão
interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para geração de
outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de
origem fóssil.
Biodiesel é o nome de um combustível alternativo de queima limpa, produzido de
recursos domésticos, renováveis. O Biodiesel não contem petróleo, mas pode ser
adicionado a ele formando uma mistura. Pode ser usado em um motor de ignição a
compressão (diesel) sem necessidade de modificação. O Biodiesel é simples de ser
usado, biodegradável, não tóxico e essencialmente livre de compostos sulfurados e
aromáticos.
O Biodiesel é fabricado através de um processo químico chamado transesterificação
onde a glicerina é separada da gordura ou do óleo vegetal. O processo gera dois
produtos, ésteres ( o nome químico do biodiesel) e glicerina (produto valorizado no
mercado de sabões).
O biodiesel de qualidade deve ser produzido seguindo especificações industrias
restritas, a nível internacional tem-se a ASTM D6751. Nos EUA, o biodiesel é o
único combustível alternativo a obter completa aprovação no Clean Air Act de 1990
e autorizado pela Agência Ambiental Americana (EPA) para venda e distribuição. Os
óleos vegetais puros não estão autorizados a serem utilizados como óleo
combustível.
O biodiesel pode ser usado puro ou em mistura com o óleo diesel em qualquer
proporção. Tem aplicação singular quando em mistura com o óleo diesel de
ultrabaixo teor de enxofre, porque confere a este, melhores características de
lubricidade. É visto como uma alternativa excelente o uso dos ésteres em adição de
5 a 8% para reconstituir essa lubricidade.
Mundialmente passou-se a adotar 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.
A experiência de utilização do biodiesel no mercado de combustíveis tem se dado
em quatro níveis de concentração:
- Puro (B100)
· Misturas (B20 – B30)
· Aditivo (B5)
· Aditivo de lubricidade (B2)
As misturas em proporções volumétricas entre 5% e 20% são as mais usuais,
sendo que para a mistura B5, não é necessário nenhuma adaptação dos motores.
O biodiesel é perfeitamente miscível e físico quimicamente semelhante ao óleo
diesel mineral, podendo ser usado em motores do ciclo diesel sem a necessidade de
significantes ou onerosas adaptações.
Por ser biodegradável, não-tóxico e praticamente livre de enxofre e aromáticos, é
considerado um combustível ecológico.
Como se trata de uma energia limpa, não poluente, o seu uso num motor diesel
convencional resulta, quando comparado com a queima do diesel mineral, numa
redução substancial de monóxido de carbono e de hidrocarbonetos não queimados.
Processo de Produção de Biodiesel
A molécula de óleo vegetal é formada por três ésteres ligados a uma
molécula de glicerina, o que faz dele um triglicídio.
O processo para a transformação do óleo vegetal em biodiesel chama-se
TRANSESTERIFICAÇÃO.
Transesterificação nada mais é do que a separação da glicerina do óleo
vegetal. Cerca de 20% de uma molécula de óleo vegetal é formada por
glicerina. A glicerina torna o óleo mais denso e viscoso. Durante o processo
de transesterificação, a glicerina é removida do óleo vegetal, deixando o
óleo mais fino e reduzindo a viscosidade.
Veja a seguir e nas demais páginas do menu à direita, como é feito e o que
é necessário para produzir biodiesel.
Craqueamento
O craqueamento térmico ou pirólise é processo que provoca a quebra de moléculas
por aquecimento a altas temperaturas, isto é, pelo aquecimento da substância na
ausência de ar ou oxigênio a temperaturas superiores a 450°C, formando uma
mistura de compostos químicos com propriedades muito semelhantes às do diesel
de petróleo. Em algumas situações esse processo é auxiliado por um catalisador
para a quebra das ligações químicas, de modo a gerar moléculas menores.
Outras Etapas do Processo
de Produção de Biodiesel
Separação de Fases
A separação de fases é uma etapa importante da produção de biodiesel. O processo
de refino dos produtos decorrentes da sua produção pode ser tecnicamente difícil e
pode elevar substancialmente os custos de produção. A pureza do biodiesel deve
ser alta e de acordo com as especificações. De acordo com a especificação da União
Européia, o teor de ácidos graxos livres, álcool, glicerina e água devem ser mínimos
de modo que a pureza do biodiesel seja maior que 96,5%.
Transesterificação enzimática
A metodologia comercial de obtenção utiliza freqüentemente meios alcalinos para a
transeterificação do óleo ou gordura, na presença de um álcool, produzindo ésteres
metílicos de ácidos graxos e glicerol. Entretanto, esta metodologia apresenta alguns
inconvenientes, como a dificuldade na recuperação do glicerol, o uso de catalisador
alcalino que permanece no meio, o tratamento posterior dos efluentes alcalinos, a
natureza fortemente energética do processo, a interferência dos ácidos graxos
livres e a presença de água na reação.
Catalisadores
A transesterificação pode ser conduzida na presença de catalisadores ácidos,
básicos e enzimáticos, simples ou complexos. O emprego de catalisadores ácidos,
dentre os quais o ácido sulfúrico é o mais empregado, leva a cinética muita lenta de
reação quando comparada ao uso de catalisadores básicos.
Etanol X Metanol
Somente álcoois simples, tais como metanol, etanol, propanol, butanol e amilálcool, podem ser usados na transesterificação. O metanol é mais freqüentemente
utilizado por razões de natureza física e química (cadeia curta e polaridade).
Contudo, o etanol está se tornando mais popular, pois ele é renovável e muito
menos tóxico que o metanol. O tipo de catalisador, as condições da reação e a
concentração de impurezas numa reação de transesterificação determinam o
caminho que a reação segue.
Transesterificação
Detalhes sobre as etapas de produção de biodiesel
O processo de produção de biodiesel é composto das seguintes etapas: preparação
da matéria-prima, reação de transesterificação, separação de fases, recuperação e
desidratação do álcool, destilação da glicerina e purificação desse combustível
renovável.
Processo de Produção de Biodiesel
A molécula de óleo vegetal é formada por três ésteres ligados a uma molécula de
glicerina, o que faz dele um triglicídio.
O processo para a transformação do óleo vegetal em biodiesel chama-se
TRANSESTERIFICAÇÃO.
Transesterificação nada mais é do que a separação da glicerina do óleo vegetal.
Cerca de 20% de uma molécula de óleo vegetal é formada por glicerina. A glicerina
torna o óleo mais denso e viscoso. Durante o processo de transesterificação, a
glicerina é removida do óleo vegetal, deixando o óleo mais fino e reduzindo a
viscosidade.
ABC dos biocombustíveis – Glossário
Com toda a conversa sobre biocombustíveis por aí, as coisas podem
ficar um pouco confusas. Por isso, nós preparamos este glossário
prático de referência:
Balanço energético: A diferença entre a energia produzida por um combustível e a
energia exigida para obtê-lo por processos agrícolas, plantio, refino, e transporte.
Biodiesel: Um combustível derivado de fontes biológicas que pode ser usado em
motores diesel ao invés do diesel derivado de petróleo. Pelo processo de
transesterificação, os triglicérides dos óleos vegetais são separados da glicerina, criando
um combustível renovável de queima limpa.
Biocombustível: Todos os combustíveis produzidos de fontes biológicas renováveis.
Álcool (ou etanol), biomassa e biodiesel são biocombustíveis. Os biocombustíveis são
feitos de milho, soja, linhaça, pinhão-manso, mamona, cana-de-açúcar, óleo de palma,
esgoto, restos de comida, dejetos animais e arroz, mas não são limitados a apenas essas
fontes.
Biomassa: Material vegetal como madeira, grãos, dejeto agrícola, e vegetação, que
pode ser usado como fonte de energia.
Biomassa para líquido (BPL): O processo de converter biomassa em combustíveis
líquidos.
Butanol: Embora geralmente produzido de combustíveis fósseis, este álcool de quatro
carbonos também pode ser produzido por fermentação bacteriana de álcool.
Combustível diesel: Um destilado de óleo combustível historicamente derivado de
petróleo para uso em motores de combustão interna. Também pode ser derivado de
plantas e fontes animais (biodiesel).
Combustível fóssil: Um combustível derivado dos restos de vida orgânica na Terra,
geralmente é considerado não-renovável. O uso destes combustíveis contribui para a
poluição e é amplamente considerado um fator na mudança de clima global.
Diesel, Rudolph: Inventor alemão famoso por criar o motor diesel que fez sua estréia
na Feira Mundial de 1900. Ele pretendia inicialmente que o motor funcionasse com
combustíveis vegetais, com a esperança que os fazendeiros poderiam cultivar suas
próprias fontes de combustível.
E85: Uma mistura de álcool que contém 85% de etanol e 15% de gasolina por volume,
é o combustível alternativo mais usado nos EUA.
Emissões: Substâncias expelidas no ar durante a combustão, por exemplo, tudo aquilo
que sai do seu carro.
Emissões de particulado: Partículas minúsculas de um sólido ou líquido, suspensas em
um gás, ou as partículas finas de fuligem carbonada e outras moléculas orgânicas
expelidas no ar durante a combustão.
Etanol: Um combustível produzido da fermentação de açúcares em carboidratos,
derivados de cana-de-açucar, milho e grãos, madeira, ou dejetos animais. Tem um odor
perfumado e é igual ao componente intoxicante de bebidas alcoólicas.
Gás carbônico (CO2): Um produto de combustão que age como um gás do efeito
estufa na atmosfera da Terra, acumulando calor e contribuindo para a mudança do
clima.
Glicerina: Co-produto do biodiesel, resultante do processo de transesterificação.
Metanol: Um combustível tipicamente derivado de gás natural, mas que pode ser
produzido da fermentação de açúcares em biomassa.
Monóxido de carbono (CO): Um gás letal produzido por combustão incompleta de
combustíveis que contêm carbono em motores de combustão interna. É incolor,
inodoro, e insípido.
Motor diesel: Batizado com o nome do engenheiro alemão Rudolph Diesel, este motor
de combustão interna e ignição por compressão funciona aquecendo combustíveis e os
fazendo entrar em ignição. Pode usar diesel ou biocombustível.
Motor de injeção direta: Um motor diesel no qual o combustível é injetado
diretamente no cilindro. A maioria dos modelos mais novos é de "injeção direta turbo".
Motor de injeção indireta: Um modelo mais antigo de motor diesel no qual o
combustível é injetado em uma pré-câmara, em parte carburado, e então enviado para a
câmara de injeção de combustível.
Motor diesel Modificado / inalterado: Motores diesel tradicionais devem ser
modificados para aquecer o óleo antes de alcançar o injetor de combustível para
trabalhar com óleo vegetal puro. Modificado, qualquer motor diesel pode funcionar com
óleo vegetal. Sem modificação, o óleo deve ser convertido primeiro em biodiesel.
Matéria-prima: A biomassa usada na criação de um biocombustível particular (por
exemplo, milho ou cana-de-açúcar para etanol, soja ou pinhão-manso para biodiesel).
Gaseificação: Um processo químico ou calorífico utilizado para converter material
carbonado -- carvão, petróleo, biomassa -- em seus componentes gasosos, monóxido de
carbono e hidrogênio.
Gás para líquido (GPL): O processo de refino de gás natural e outros hidrocarbonetos
em hidrocarbonetos de cadeia longa que podem ser usados para converter produtos
gasosos em combustíveis.
Organismo geneticamente modificado (OGM): Um organismo cujo material genético
foi modificado por tecnologia recombinante de DNA, alterando o fenótipo do
organismo para cumprir especificações desejadas.
Ponto de gel: O ponto no qual um combustível líquido esfria até a consistência de
geléia de petróleo.
Hidrocarboneto: Uma combinação química que contém uma estrutura de carbono com
átomos de hidrogênio ligados àquela estrutura. O que nós nos referimos como petróleo é
realmente hidrocarboneto líquido, extraído geologicamente, e hidrocarboneto geológico
gasoso é o que nós conhecemos como gás natural.
Óxidos de nitrogênio: Produtos de combustão que contribui para a formação de fumaça
e ozônio.
Óleo vegetal descartado: Óleo da frigideira mais próxima que é filtrado (porque
pedaços de batatas e peixes não lubrificam tanto as câmaras) e usado em motores diesel
modificados, ou convertido em biodiesel pelo processo de transesterificação e usado em
qualquer carro diesel.
Óleo vegetal natural (OVN): Qualquer óleo vegetal que não foi otimizado pelo
processo de transesterificação. Para usar este tipo de óleo vegetal em seu veículo diesel
é necessário uma modificação do motor para aquecer o óleo antes de alcançar o injetor
de combustível -- caso contrário, o óleo vegetal gruda com tempo frio. Basicamente,
com seu veículo modificado, você poderia pegar uma garrafa de óleo de soja da
mercearia, colocar no tanque, e sair por aí.
Selo combustível social: Conjunto de medidas específicas para estimular a inclusão
social na agricultura. Onde as empresas produtoras de biodiesel devem comprar uma
porcentagem de matéria-prima de agricultores familiares para terem direito a
participarem dos leilões e conseguirem redução nos impostos.
Transesterificação: O processo químico no qual um álcool reage com os triglicérides
no óleo vegetal ou gorduras animais, separando a glicerina e produzindo biodiesel.
Veículo flex-fuel: Um veículo que pode funcionar alternadamente com duas ou mais
fontes de combustível. Isto inclui carros capazes de funcionar com gasolina e misturas
de gasolina / etanol, assim como carros que podem funcionar com gasolina e gás
natural.
Viscosidade: A capacidade de um líquido fluir. Quanto mais alta a viscosidade, mais
lento os fluxos líquidos.