2006

Biodiesel vs. Hidrogênio


Agosto 2006 - 14 ago 2006 - 09:06 - Última atualização em: 09 nov 2011 - 19:22

O Hidrogênio, assim como o biodiesel, é um combustível, não uma fonte de energia, portanto sua produção requer custos, energéticos e financeiros. O hidrogênio encontra-se quase sempre associado a outros elementos químicos, e, para utilizá-lo é necessário extraí-lo de sua fonte de origem, que normalmente implica no gasto de uma certa quantidade de energia, atualmente muito maior que o biodiesel.

O balanço energético do hidrogênio é negativo, gastando-se até 4 vezes mais energia para produzir, do que a energia do produto final. Contrastando com o balanço positivo do biodiesel, que chega a produzir 33% mais energia do que gasta.

Biodiesel vs. Hidrogênio

  Biodiesel Hidrogênio
Aspectos Tecnológicos Pode ser usado nos motores diesel em circulação atualmente O desenvolvimento está em fase inicial.
Fonte Plantas oleaginosas, como soja, mamona, girassol e gordura animal. Processo totalmente renovável. Sem emissão de CO2. Eletrólise da água ou aproveitando combustíveis fósseis. Alta emissão de CO2.
Distribuição Utiliza o mesmo sistema de distribuição atual Precisa ser desenvolvido. Necessita de alto investimento para construção de um posto de hidrogênio
Balanço Energético Positivo Negativo
Segurança Não requer armazenamento especial. Perigoso, inflamável e explosivo
Escala de tempo Já está sendo utilizado na forma B2 em vários postos do Brasil e nos próximos anos seu percentual de uso tende a aumentar Possivelmente até 2020, seu uso será restrito.
Custo dos Motores Os mesmos custos dos motores diesel atuais Chega a custar em torno de 50 a 100 vezes mais que os motores a diesel. Mas o custo tende a cair significantemente com o desenvolvimento.
Desempenho Ligeiramente melhor que os veículos a gasolina Ligeiramente pior que os veículos a gasolina


Atualmente, por uma larga vantagem o diesel é o combustível mais usado no Brasil. Isso significa que para desenvolver uma alternativa de combustível, é de suma importância esta imensa frota de caminhões, ônibus e carros movidos a diesel. Nesse aspecto o biodiesel leva grande vantagem sobre o hidrogênio, uma vez que pode ser usado sem necessidade de qualquer alteração na frota atual de veículos a diesel.

O hidrogênio é frequentemente citado como um combustível limpo com zero de emissões. Mas analisando mais de perto o ciclo de vida do hidrogênio, isso não só se torna mentira, como aparecem inúmeros outros problemas relacionados a este combustível. Ver quadro.

O hidrogênio atualmente vem enfrentando muitas dificuldades por parte dos governos e indústria no mundo inteiro, na tentativa de superar problemas técnicos e de custos relacionados a sua produção.

A seguir vamos analisar a escala necessária para produção de uma das alternativas para substituir os derivados do petróleo.

Biodiesel

Primeiro temos que entender qual a quantidade de biodiesel necessária para trocar todo combustível de origem fóssil. Assim, quanto de diesel e gasolina o Brasil consome atualmemente? Segundo a ANP foram consumidos 49,1 e 23,5 bilhões de litros de diesel e gasolina em 2005, respectivamente.

Considerando que os motores a diesel são 18% mais eficientes que os a gasolina (um número conservador), e com a liberação de carros de passeio a diesel, teremos gradativamente uma substituição dos motores para rodarem com biodiesel. Assim os 23,5 bilhões de litros gastos com gasolina serão substituídos por diesel, portanto precisaríamos de 18% menos diesel para substituir a gasolina. Isso nos dá 19,2 bilhões de litros. Somando mais os 49,1 bilhões litros de diesel teremos um total de 68,3 bilhões de litros. Como o biodiesel possui uma densidade energética em torno de 5-8% menor que o diesel de petróleo, mas apresenta melhor lubricidade e uma combustão mais completa, pode ocorrer uma perda de rendimento em torno de 2%. Por segurança precisaremos de 2% mais biodiesel, 69,6 bilhões de litros.

Embora não temos certeza se os carros a hidrogênio se desenvolverão, de qualquer maneira eles só poderão aparecer em um futuro distante, pois para se fabricar um carro desses gasta-se em torno de 1 milhão de dólares, e somente quando as células de hidrogênio estiverem disponíveis em larga escala de produção e distribuição, serão uma alternativa a se considerar. Em contrapartida, nenhuma montadora produzirá carros em grande quantidade até que estejam disponíveis locais de abastecimento suficientes. Considerando que um ponto de abastecimeto (uma bomba) de hidrogênio custa também 1 milhão de dólares, não faremos nem os cálculos necessários para instalar pontos de abastecimento nos postos brasileiros, pois no momento isto é impraticável. Mas o ponto é que, independente do preço para instalação, esse é um gasto absolutamente desnecessário quando falamos de biodiesel.

No momento, do ponto de vista comercial, é inviável a presença de agentes responsáveis pelas atividades de produção, armazenamento, transporte, distribuição e consumo do hidrogênio energético.

Para assegurar uma transição mais suave, em virtude dessa enorme quantidade de diesel que deverá ser substituído, é bom lembrar que o biodiesel utiliza os motores a diesel já existentes e ainda aceita misturas com o diesel em qualquer proporção, fazendo deste combustível renovável uma opção muito mais atraente que o hidrogênio.

Hidrogênio

O hidrogênio esteve nos holofotes devido o lançamento de livros e divulgação de políticas de governo em vários países. Porém existem muitos problemas na utilização do hidrogênio como combustível. Um deles é o alto poder de explosão do gás de hidrogênio; para o transporte de hidrogênio é necessário mantê-lo armazenado sob alta pressão em tanques de materias ultra-resistentes, para que não ocorra oxidação e vazamentos. (Como o hidrogênio é um dos elementos mais leves da natureza e apresenta uma molécula muitíssimo pequena, ele pode escapar dos tanques de armazenamento mais facilmente que outros combustíveis.) A alta pressão é necessária para compensar a baixa densidade energética (sob pressão atmosférica, 1g de hidrogênio ocupa o espaço de aproximadamente 11 litros). Dessa maneira, um veículo movido a hidrogênio precisa ter 14 vezes o tamanho de um movido a biodiesel, para percorrem a mesma distância.

O modo mais eficiente de produzir hidrogênio envolve eletricidade, normalmente de fontes não-renováveis, como o gás natural. Porém atualmente ainda não é um sistema muito desenvolvido, fazendo muito mais sentido, utilizar energia solar e dos ventos para produzir eletricidade.

A produção do hidrogênio a partir da reforma do etanol, gaseificação da biomassa e conversão biológica ainda encontra-se em fase inicial de desenvolvimento.

Notas:
- A energia contida em 1 litro de hidrogênio equivale a 0,7 litros de gasolina
- As dificuldades encontradas hoje em torno do hidrogênio, não são impossíveis de se ultrapassar; Assim, com investimentos, pesquisa e tecnologia, no futuro até o momento distante, o hidrogênio pode vir a ser um excelente negócio, como está acontecendo hoje com o biodiesel.

Fontes:

http://www.mme.gov.br/site/menu/select_main_menu_item.do?channelId=2590
http://www.mct.gov.br/Temas/Desenv/cel_comb2.htm
http://www.portalgd.com.br
http://www.celulaacombustível.com.br
http://www.ifi.unicamp.br/ceneh/
http://www.aneel.gov.br
http://www.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/fouad.pdf
http://www.changethis.com/9.Biodiesel
http://www.nrel.gov/docs/legosti/fy98/24190.pdf
http://www.nrel.gov/docs/legosti/fy98/24190.pdf
http://www.unh.edu/p2/biodiesel/pdf/algae_salton_sea.pdf
http://www.osti.gov/fcvt/deer2002/eberhardt.pdf
http://www.nrel.gov/docs/legosti/fy98/24089.pdf
http://www.greencarcongress.com/2004/10/10000_hythane_b.html
http://www.autointell.net/nao_companies/daimlerchrysler/dodge/dodge-esx3-01.htm
http://www.allpar.com/model/intrepid-esx3.html
http://www.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/hydrogen/iea/pdfs/honda.pdf
http://www.caranddriver.com/article.asp?section_id=27&article_id=4217&page_number=1
http://www.caranddriver.com/article.asp?section_id=27&article_id=4217&page_number=2



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