Mamona

Estudos da mamona: Biodiesel


BiodieselBR - 01 fev 2006 - 23:00 - Última atualização em: 09 nov 2011 - 19:22

A produção de mamona no Brasil e o probiodiesel

O presente trabalho tem o objetivo apresentar um estudo prospectivo da produção nacional de biodiesel de mamona e determinar o nível de investimento público necessário para atingir as metas de produção propostas. Para substituir 2% do consumo interno de diesel serão necessários 786 milhões de litros de biodiesel, com base no consumo de 2003. Desse volume 293 milhões de litros (40%) deverão ser obtidos a partir de óleo de mamona. Considerando uma produtividade agrícola da mamona de 1,8 t/ha. e o rendimento industrial em óleo de 4 5 %, será necessário o plantio de 360 mil ha. e investimentos da ordem de R$ 370 milhões. Constatou-se ociosidade de 71% na indústria de esmagamento de óleo de mamona, porém esse setor opera com lucratividade em função do preço do óleo de mamona. Foi identificado um déficit de 55 % entre a área plantada de mamona e a necessária para a produção de biodiesel, considerando que todo o óleo de mamona seja utilizado exclusivamente para esse fim. Com as metas propostas e sem a necessária alocação de recursos públicos para a produção de mamona, poderá ser frustrada a expectativa de que 1/5 da produção nacional de biodiesel venha de plantios da agricultura familiar.

Balanço energético de ésteres metílicos e etílicos de óleo de mamona

A mamona (Ricinus communis L.) é uma das culturas eleitas pelos programas federal e estadual de biodiesel para fornecer matéria-prima para a produção do biodiesel, um biocombustível apontado com o renovável e menos poluente que o seu concorrente fóssil, o diesel. Neste estudo, realizou-se um balanço energético com base nos princípios da ACV e da Análise Output/Input, comparando-se a performance energética da mamona com duas culturas tradicionais na produção do biodiesel, a colza (Brassica napus) na Europa e a soja (Glycine max) nos Estados Unidos (EUA). O balanço energético (O-I) foi positivo em ambas as rotas de produção (metílica e etílica) e independente da alternativa de alocação de uso dos co-produtos. A relação Outuput/Input (O/I) calculada para o biodiesel de mamona (1,3-2.9) foi superior ao de colza (1,2-1,9) e inferior ao de soja (3,2-3,4), independente da rota e da alocação de subproduto utilizada. Os dois indicadores sugerem a viabilidade energética e ambiental do biodiesel de mamona, desde que se garantam produtividades agrícolas elevadas (acima de 1.500 kg/ha. ano). A potencialização dos efeitos ambientais e energéticos positivos depende do aproveitamento adequado dos co-produtos e resíduos do processo, da melhoria da eficiência energética no processamento da mamona e do biodiesel, e da implementação de manejos eficientes no uso dos insumos químicos (especialmente o N), responsáveis por até 65% do INPUT total de energia.

Biodiesel de mamona: uma avaliação econômica

Neste trabalho objetivou-se determinar o custo de produção de biodiesel de mamona pela rota metílica, e sua viabilidade econômica, tomando como referência os dados de custo de produção de mamona e de implantação da planta piloto instalada na UESC. A partir dessas informações verificou-se que o preço estimado do biodiesel de mamona está próximo ao preço do diesel praticado no mercado de Itabuna, Bahia. Os indicadores indicam viabilidade econômica da instalação de mini-usinas. Tais informações constituem-se estimativas preliminares para o mercado, podendo sofrer alterações em função de mudanças nos principais fatores componentes dos custos de produção, bem como de políticas setoriais que impulsionem a atividade, tanto em nível de produção de matéria-prima como de biodiesel.

Comportamento reológico de biodiesel de mamona

A viscosidade, que é a medida da resistência interna ao escoamento de um líquido, constitui uma propriedade intrínseca dos óleos vegetais. É de considerável influência no mecanismo de atomização do jato de combustível, ou seja, no funcionamento do sistema de injeção. Esta propriedade também se reflete no processo de combustão, de cuja eficiência dependerá a potência máxima desenvolvida pelo motor. Objetivou-se neste trabalho verificar o comportamento reológico do óleo e biodiesel de mamona, como também de amostras de biodiesel degradadas em diferentes tempos. O biodiesel de mamona apresenta viscosidade alta, quando com parada a do diesel, mas esta distorção pode ser corrigida através da mistura em diferentes proporções. Pelos dados de viscosidade pode-se observar que o tratamento térmico leva à uma degradação das amostras com aumento na viscosidade, provavelmente, devido a interações com compostos intermediários.

Degradação térmica de biodiesel de mamona

O biodiesel foi definido pela "National Biodiesel Board" dos Estados Unidos como o derivado mono-alquil éster de ácidos graxos de cadeia longa, proveniente de fontes renováveis como óleos vegetais ou gordura animal, cuja utilização está associada à substituição de combustíveis fósseis em motores de ignição por compressão. Nos óleos vegetais, o aquecimento pode ocasionar reações complementares de decomposição térmica, cujos resultados podem inclusive levar à formação de com postos poliméricos, demonstrando a importância de se estudar o comportamento térmico.  Neste trabalho objetivou-se estudar o processo de degradação térmica do biodiesel de mamona em diferentes tempos. A presença de um maior teor de hidroxiácidos no óleo de mamona se reflete nas suas propriedades coligativas. O processo de degradação térmica do biodiesel alterou seu perfil de decomposição sugerindo a formação de compostos intermediários.

Obtenção de biodiesel a partir do óleo de mamona: estudo comparativo, entre diferentes catalisadores, na reação de transesterificação empregando-se metanol e etanol.

Neste trabalho apresentamos os resultados preliminares, obtidos de experimentos de transesterificação do óleo de mamona em presença de metanol ou etanol, utilizando-se com o catalisadores alcalinos homogêneos o hidróxido de sódio (NaOH) e hidróxido de potássio (KOH), e como catalisador alcalino heterogêneo, o carbonato de sódio (N a 2C O 3). A análise destes resultados permite prever algumas tendências: o metanol mostrou-se um agente de alcóolise mais eficiente que o etanol e, em termos de conversão em biodiesel, os catalisadores mostraram a seguinte ordem de eficiência: NaOH>Na 2CO 3>KOH.

Produção de biocombustíveis: a questão do balanço energético

Atualmente, existe um crescente interesse por fontes alternativas de energia, principalmente por aquelas que contribuam em mitigar as emissões de CO2, característica das fontes tradicionais de energia fóssil. Para isso, o uso de biocombustíveis como lenha, carvão vegetal, bioetanol, óleo de dendê e biodiesel produzido pela esterificação de óleos vegetais com metanol e etanol, são vistos hoje como alternativas viáveis. Contudo, pouca atenção vem sendo dada aos estudos do balanço energético, que estabelece a relação entre o total de energia contida no biocombustível e o total de energia fóssil investida em todo o processo da produção do biocombustível, incluindo-se o processo agrícola e industrial. Nesse sentido somente culturas de alta produção de biomassa e com baixa adubação nitrogenada, com o a cana-de-açúcar e o dendê, têm apresentado balanços energéticos altamente positivos (média de 8,7). No caso do biodiesel de mamona, o balaço energético é baixo (<2), o que poderia ser melhorado através da seleção de variedades para alto rendimento e pela substituição e ou redução da adubação nitrogenada com o uso de leguminosas-adubos verdes em rotação ou consorciamento.

Propriedades físico-químicas de biodiesel de mamona

A grande demanda de recursos energéticos pelos sistemas de produção e transporte, aliada a escassez dos combustíveis fósseis, tem motivado o desenvolvimento de tecnologias que permitam utilizar fontes renováveis de energia. Entre as alternativas possíveis de combustíveis que podem ser obtidos de biomassa, os quais são potencialmente capazes de fazer funcionar um motor de ignição por compressão, demonstrou-se que a alternativa mais viável é o Biodiesel. Neste trabalho, objetivou-se caracterizar o óleo e biodiesel de mamona pelas suas propriedades físico-químicas, para avaliara sua capacidade como combustível. A presença de um maior teor de hidroxiácidos no óleo de mamona se reflete nas suas propriedades coligativas, como a viscosidade. O biodiesel de mamona apresenta calor de combustão comparável ao diesel mineral e alta viscosidade. A mistura do biodiesel de mamona com diesel mineral corrigirá a viscosidade. Além disso, reduzirá o consumo de derivados de petróleo e minimizará os efeitos nocivos ambientais.