O óleo vegetal comparado com outros combustíveis
-
A POSIÇAO DO ÓLEO VEGETAL comparado a outros combustíveis de origem biológica
Prof Dr. Ernst Schrimpff*1. Introdução
Nos postos de abastecimento se constata: os preços dos combustíveis continuam subindo a níveis até hoje desconhecidos. Enquanto no final de 2001 ainda se podiam registrar preços de petróleo em Nova Iorque em torno de U$ 20 o barril, ficamos alarmados, no final de 2002, em vista da crise do Iraque, diante do nível de U$ 30 dólares. Mas a conquista do Iraque, país com a segunda maior reserva de petróleo do mundo, pelos norte-americanos em abril de 2003 não trouxe consigo nenhum alívio ao mercado mundial de petróleo. Já em Pentecostes de 2004 foi ultrapassado o limite crítico de U$ 40 dólares. Embora a OPEP se esforce por aumentar a produção de petróleo, chegamos, pouco menos de meio anos depois, a nada menos de U$ 50 dólares o barril! Como continuará isso? Haverá um fim previsível na espiral de preços? Será que em pouco tempo será transposto o limiar dos U$ 100 dólares?Sob essas condições conjunturais surge sob uma luz completamente nova um produto da agricultura que até agora ocupava um nicho: óleo vegetal, o futuro ouro dos agricultores, que se reveste de importância não somente como alimento e matéria prima industrial, mas de forma crescente também como portador energético e combustível.
Óleo vegetal é energia solar acumulada bioquimicamente em densidade máxima. A cada semente a natureza conferiu uma porção de óleo vegetal. Uma genial ajuda inicial, para propiciar ao grão uma chance de formar raiz e broto sob as mais diversas condições ambientais e ainda completamente independente da luz e de nutrientes. Em comparação com matérias biológicas sólidas (madeira, palha) e com o biogás, o óleo vegetal representa a forma mais densa de energia da fotossíntese. Com uma densidade energética de cerca 9,2 kWh por litro ele se situa com bastante precisão entre a gasolina (8,6 kWh/l) e o diesel (9,8 kWh/I). Ao contrário da gasolina e do diesel obtido do petróleo, porém, o óleo vegetal é regenerativo, neutro quanto à emissão de CO2, bem como livre de enxofre, metais pesados e radioatividade. É formado unicamente de carbono (C), hidrogênio (H) e um pouco de Oxigênio (O), numa proporção estimativa de C60H120O6.
No entanto, será que óleos vegetais têm condições de substituir o portador energético fóssil do “petróleo”, pelo menos de forma aproximada? Qual é o potencial de obtenção de óleos vegetais na Alemanha e no mundo inteiro? Será que o plantio de oleaginosas e de alimentos não se excluem mutuamente? Que posição ocupam, comparativamente, o biodiesel, o bioetanol [álcool] e o biogás? E porventura o combustível ideal do futuro não se chama sun fuel, no qual atualmente estão apostando euforicamente a VW e a Daimler-Chrysler?
Na seqüência serão abordadas brevemente essas e outras questões relativas à eficácia da produção, à tolerância ambiental e aos custos dos combustíveis.
2. Óleo vegetal e outros biocombustíveis
Quando se compara, no tocante ao ponto de ebulição e à densidade energética, o óleo de canola com hidrogênio, biometanol, bioetanol, biogás (biometano) e biodiesel (cf. Tabela 1), ele se destaca de forma extraordinária. O alto ponto de ebulição (>240 °C) atesta sua não-periculosidade (difícil combustão, sem risco de explosão, não volátil), e sua densidade energética é a maior de todos os biocombustíveis. Em comparação, a densidade energética de biometano e bioetanol representa 67% do óleo de canola, a do biometanol é de 54%, e a do hidrogênio líquido (a -253 °C) é de apenas 25%.Tabela. 1: Algumas características de combustíveis selecionados
|
Combustível |
Ponto de ebulição |
Densidade |
Teor energético |
|
|
Hidrogênio (líquido) |
-253 |
0,09 |
2,3 |
25 |
|
Biometanol |
65 |
0,79 |
5,0 |
54 |
|
Bioetanol [álcool] |
79 |
0,78 |
6,2 |
67 |
|
Gás natural (líquido) |
-162 |
0,42 |
6,2 |
67 |
|
Biogás enobrecido (líq.) |
-162 |
0,42 |
6,2 |
67 |
|
Gasolina |
>37 |
0,74 |
8,6 |
93 |
|
Biodiesel |
>135 |
0,88 |
8,9 |
97 |
|
Óleo vegetal (canola) |
>240 |
0,92 |
9,2 |
100 |
|
Diesel |
>140 |
0,84 |
9,8 |
107 |
No caso do óleo vegetal em estado natural, o dispêndio necessário para produzir o combustível é mínimo. Somente de 5 a 15% de energia externa precisam ser investidos em sua obtenção. Por isso ele tem os melhores índices em termos de eficiência energética, com 85 a 95% (cf. Gráfico 1 [?]). Enquanto o biodiesel, com cerca de 70%, também atinge um percentual bastante positivo, conforme ZUBERBUHLER et al. (2003), o hidrogênio e o metanol estão entre 50 e 60 %‚ porém o sun fuel (FT-Fuel ou BTL= Biomass To Liquid) entre 30 e 40%.
Até o presente os defensores do “combustível ideal”, o sun fuel (e de outra produção de gás sintético, disponibilização adicional de hidrogênio, síntese de Fischer-Tropsch), ficaram devendo à política e à opinião pública um balanço exato da dispendiosa cadeia de processamento. No entanto, considerações fundamentais apontam para o fato de que a eficácia energética do sun fuel nem sequer chegaria a 20% (KAISER & SCHRIMPFF, 2003). Além disso são viáveis, na teoria, apenas usinas de produção central da ordem de cerca de 1.000 MW. Contudo usinas de hidrogênio e metanol na realidade poderiam ser estabelecidas já a partir de 10 MW. A produção de biodiesel e sobretudo de óleo vegetal, porém, pode ser processada de forma descentralizada em mini-usinas notadamente menores de 1 MW.
No que diz respeito às emissões climaticamente relevantes que ocorrem ao se produzir e utilizar os biocombustíveis, bem como aos preços dos combustíveis, o biogás, o biodiesel e principalmente o óleo vegetal apresentam índices positivos insuperáveis (cf. Gráfico 2 [?]). Infelizmente o bioetanol [álcool] não aparece no gráfico, mas deve se situar no segundo quadrante inferior, entre o metanol de madeira e o biogás, sobretudo se surgirem instalações combinadas de bioetanol e biogás, em propriedades rurais, capazes de aproveitar o efeito de sinergia de ambas as instalações geradoras, bem como distâncias curtas de transporte (SCHRIMPFF, 2003, p. 20).
3. Potenciais do óleo vegetal
Quando se considera que no mundo todo são conhecidas cerca de 270.000 variedades de plantas, das quais mais de 30.000 são consideradas comestíveis, mas que somente 120 espécie possuem importância no plantio, das quais por sua vez apenas 9 espécies suprem 75 % do alimento humano, descobre-se a que simploriedade alimentar se restringe a moderna sociedade humana, apesar da imensa biodiversidade natural.O que vale para a área dos alimentos ocorre de forma mais intensa no campo do aproveitamento de oleaginosas: na Alemanha são cultivados quase exclusivamente a canola (>80%) e, além dela, girassol e linho em quantidades dignas de nota. Contudo entre nós poderiam ser cultivadas mais de 15 oleaginosas (p. ex., beterrabas, nabo forrageiro, camelina sativa, 3 espécies de mostarda, saflor, stachys sylvatica, tremoços, linho-cânhamo, etc.). No âmbito europeu esse número chegaria até cerca de 50 espécies, e no mundo todo provavelmente a mais de 2.000 espécies. Em última análise, contêm óleos ou gorduras vegetais todas as sementes e o pericarpo de várias árvores (p. ex., abacate, palma de dendê).
Por mais numerosas que tenham sido as cultivares em vista da melhoria de rendimento de óleo ou da modificação do padrão de ácidos graxos em algumas poucas oleaginosas (novamente em especial a canola e o girassol) quanto à qualidade do óleo comestível ou para usos industriais, praticamente não houve até o presente nenhum trabalho criativo no que se refere ao aproveitamento de óleos vegetais como portadores de energia (cf. SCHUSTER, 1992). Ou seja, o potencial qualitativo permanece praticamente inexplorado.
Também o potencial quantitativo é pouco conhecido. Apesar disso podem ser citados números confiáveis de referência. Na hipótese de que na Alemanha seja produzido óleo vegetal unicamente a partir da bem desenvolvida canola-00, que apresenta uma produção de grãos de cerca de 4 toneladas por hectare com teor de óleo de mais de 40%, seria possível calcular um rendimento teórico de 1,6 t/ha. Na prensagem à temperatura ambiente sem sucção o aproveitamento é de 85%, de modo que se poderão obter 1,36 t/ha de óleo de canola. Como a canola somente pode ser plantada a cada 4 anos na mesma área, é possivel aproveitar com canola no máximo um em cada 4 hectares. De 12 milhões de ha de área agricultável na Alemanha, portanto, 3 milhões de ha poderiam ser cultivados com canola, que renderiam 4 milhões de toneladas de óleo vegetal (1,36 t/ha x 3 milhões de ha) por ano.
De acordo com o Ministério de Economia, o consumo interno de combustível diesel no país foi de 26,3 milhões de toneladas em 1997. Tomando como pressuposto um consumo idêntico dos motores no uso de combustível diesel e de óleo vegetal, a agricultura alemã estaria matematicamente em condições de produzir 15% (4 ÷ 26,3) do atual consumo de diesel. O consumo médio atual de combustível no setor diesel (inclusive caminhões e ônibus) pode ser estimado em 11 km por litro. Veículos de 33 km por litro (p. ex., o VW-Lupo) já estão sendo comercializados, e há desenvolvimentos plausíveis em direções de veículos que fazem 66 km por litro (p. ex., o L22 da empresa Loremo em Munique). Se houver sucesso em reduzir o consumo médio para 33 km por litro, a agricultura poderia suprir quase a metade (45%) da demanda de diesel.
No entanto, ao refletirmos sobre o potencial dos óleos vegetais não nos deveríamos limitar às fronteiras da Alemanha. Tampouco há necessidade de nos limitarmos à União Européia (que em futuro próximo talvez já poderia substituir 80% de sua demanda de combustível diesel por óleos vegetais). De qualquer modo não fazemos isso em relação aos combustíveis atuais (diesel e gasolina): bem menos de 1% do petróleo necessário na Alemanha é oriundo de poços de petróleo alemães!
Na perspectiva mundial o potencial de óleos vegetais é suficiente até mesmo para cobrir a necessidade atual de petróleo. Um cálculo – admitidamente bastante simplificado – com o cultivo de apenas uma oleaginosa exemplar – a palma de dendê nos trópicos – poderá comprová-lo (cf. Tabela 2).
Tabela 2: O potencial mundial de óleos vegetais, referido ao cultivo de uma dentre mais de 2.000 oleaginosas: a palma de dendê africana (Elaeis guineensis)
|
1 – Produção de óleo da palma de dendê |
10.000 litros por hectare e ano |
|
2 – Demanda mundial de petróleo 1996 (conforme a Shell) |
aprox. 3,6 trilhões de litros |
|
3 – Superfície da África |
30 milhões de km2 |
|
4 – Superfície de todos os continentes |
136 milhões de km2 |
|
5 – Área de plantio necessária para palmas de dendê |
3,6 x 1012 litros ÷ 1 x 106 litros/km2 |
Em relação à África seriam necessários 12% da área, e em nível mundial se demandariam 2,6%.
Evidentemente ninguém poderá esperar seriamente que um oitavo da superfície da África seja plantado com palmas de dendê, já por razões ecológicas e climáticas. Mas cada país do mundo pode cultivar suas próprias oleaginosas nativas em 1 a 5% de sua superfície, oleaginosas que em parte crescem como “inço” (p. ex., mamona nos trópicos, noz purgante na região do Sael e camelina sativa na Europa Central). De qualquer modo os potenciais de oleaginosas são extremamente superiores ao que imaginamos à primeira vista. Graças às demais fontes renováveis de energia na combinação da energia solar e às técnicas de economia de energia, até aqui pouco utilizadas, temos à disposição uma vasta gama de possibilidades realizáveis.
4. Plantio de oleaginosas em concorrência com o plantio de alimentos?
Neste ponto se levanta com freqüência a objeção de que áreas cultivadas com palmas de dendê ou outras oleaginosas viriam a faltar para a produção de alimentos, e de que isso seria algo inadmissível em vista da falta de alimentos justamente no Terceiro Mundo. Contudo, será que isso de fato exclui o plantio para a produção de alimentos?Quando se subentende que também no futuro a agricultura continuará praticando o sistema de monoculturas, a objeção acima parece ser irrefutável. Porque é evidente que um terreno cultivado em dado momento exclusivamente com canola não está disponível no mesmo período para o plantio de cereais. No entanto, essa perspectiva é míope, desconsiderando dois aspectos do plantio de canola, respectivamente do cultivo de oleaginosas em si, que em última análise resultam em proveito para a produção de alimentos:
1) Canola ou outras oleaginosas são (ou podem vir a ser) excelentes cultivos prévios para o plantio imediatamente subseqüente de cereais: a considerável massa de raízes das oleaginosas, que via de regra é profunda e permanece na terra, é decomposta por organismos no solo, representando um incremento do metabolismo de carbono e húmus do solo. Além disso as raízes dos cereais crescem predominantemente para dentro dos ocos deixados pelas raízes das plantas prévias, motivo pelo qual conseguem acessar uma extensão maior do solo. A conseqüência é que há uma produção significativamente maior de cereais, sem adubação adicional, uma experiência amplamente difundida e entrementes globalmente reconhecida.
2) Na colheita e no processamento descentralizado dos grãos de canola resultam dois preciosos produtos: cerca de 1.000 kg/ha do desejado óleo de canola (que, aliás, no caso de canola-00, também é um excelente óleo comestível) e 2.000 kg/ha da torta de canola, um substituto ideal para o farelo de soja, que precisa ser importado, como ração na criação de gado e suínos. Quando não se utiliza o óleo de canola como comestível, mas como combustível, continua disponível pelo menos o dobro de torta de canola, rica em proteínas e sais minerais, que poderia ser utilizada não apenas como ração animal, mas – após o devido preparo – também como alimento humano. Igualmente no caso do dendê resulta, além do óleo obtido do pericarpo e do caroço, uma polpa ainda gordurosa, rica em proteínas e por isso extraordinariamente nutritiva, que, cozida, é muito apreciada pela população nativa.
O argumento acima perde totalmente sua relevância quando, em lugar das monótonas monoculturas até hoje implantadas, na agricultura do futuro for dada preferência a múltiplas policulturas (sistemas de cultivos conjugados). Na Baviera se realizam há mais de 9 anos experimentos privados muito promissores por parte de agricultores agro-ecológicos: trigo de verão, cevada e aveia, e inclusive ervilhas, são respectivamente semeados em conjunto com camelina sativa (um inço originário do plantio de linho), são colhidos e trilhados ao mesmo tempo, e as diferentes sementes são separadas sem problemas através de jogos de peneiras (Instituto para Energia e Tecnologia Ambiental de Munique e Kramerbräuhof de Pfaffenhofen).
O resultado: a produtividade das três espécies de cereais é – em comparação com os respectivos plantios puros – aproximadamente idêntica (4 a 5 t/ha), porém a qualidade de panificação do cereal é melhor (cerca de 4 a 6 pontos percentuais a maior no teor de gomas), de modo que podem ser obtidos melhores preços. Dependendo das condições climáticas, a produção de ervilhas forrageiras chega a ser de até 30% maior. A principal razão: as ervilhas se enlaçam na camelina sativa, conseguem formar mais vagens e podem ser colhidas até mesmo depois de uma tempestade de verão (não há perdas com acamamento!). Além disso a camelina sativa impede o crescimento de outros inços que concorrem mais intensamente com o cereal e as ervilhas. Por isso a pressão de inços nesses cultivos conjugados é extremamente baixa, de modo que se torna desnecessário o combate a inços, p. ex., pelo uso de herbicidas ou pela carpição.
Além disso se alcançam, no plantio conjugado de cereais com camelina sativa, cerca da 100 litros de óleo de camelina sativa por hectare, e no plantio de ervilhas com camelina sativa se chega a 270 litros por hectare. O significativo aumento na produção de óleo de camelina sativa em mais do dobro deve-se provavelmente a efeitos positivos de sinergia das duas espécies de plantas (p. ex., adição de nitrogênio à camelina sativa pelas ervilhas, fixadoras de nitrogênio). Além disso pode-se contar com até 600 kg/ha de farelo de camelina sativa como ração (MAKOWSKI & PSCHEIDL, 2003, p. 77).
Resultado
As experiências descritas na Baviera evidenciam que, no plantio conjugado, não ocorre nenhuma diminuição ou apenas uma diminuição inexpressiva, na produção de alimentos, mas que é possível obter adicionalmente óleos vegetais como combustíveis a partir de “inços” em proporções nada desprezíveis.Fontes
KAISER, T. & SCHRIMPFF, E. (2003): “ÜberLegungen zur Energiebilanz der ‘Sun Fuel‘- (Choren-Fuel)- Herstellung“, não-publicado, 2 p.MAKOWSKI, N. & PSCHEIDL, M. (2003): “Anbau von Leindotter — Alternativen im Ökologischen und konventionellen Landbau”, RAPS 2 (2003), p. 73-77.
SCHRIMPFF, E. (2001): “Treibstoff der Zukunft: Wasserstoff oder Pflanzenöl?” energie pflanzen III (2001), p. 28-31.
SCHRIMPFF, E. (2002): “Biodiesel oder Pflanzenöl? — Zur Frage nach der besseren Treibstoffstrategie” IFAS, Inst. f. angew. Stoffstrommanagement, Biomasse-Tagung 21-22.11.2002, Umwelt-Campus Birkenfeld.
SCHRIMPFF, E. (2003): “Landwirte als Energiewirte” ÖkologiePolitik Nº 113 (março 2003), p. 20. SCHUSTER, W. (1992): “Ölpflanzen in Europa” DGL-Verlag Frankfurt/M., 240 p.
ZUBERBÜHLER, SPECHT, WEST & BANDI (2003): “Alternative Fuel Concepts — Competence Network Renewable Fuels“ in: 4th Intern. Colloquium Fuels, WJ.Bartz (ed.), p. 61.
Autor
*Ernst Schrimpff é doutor em meio ambiente pela Univ. de Colônia, fundador e presidente da Associação Alemã de Óleos VegetaisProfessor da Escola Técnica Superior de Weihenstephan, D-85350 Freising – Alemanha e membro do Bundesverband Pflanzenöle e.V., D- 66111 Saarbrücken – Alemanha – Tradução de WERNER FUCHS
