As alternativas do metanol

Produção a partir de fontes renováveis e substituição por etanol são alguns dos caminhos apontados por pesquisadores para a segunda matéria-prima do biodiesel


Produção a partir de fontes renováveis e substituição por etanol são alguns dos caminhos apontados por pesquisadores para a segunda matéria-prima do biodiesel

Alexandro Kurovski, de Curitiba

A utilização de metanol na produção de biodiesel transformou-se numa verdadeira pedra no sapato da indústria nacional depois que a Petrobras aumentou o preço do gás natural e os auditores da Receita Federal começaram a operação- padrão nos portos. Apesar de estarem achando alternativas ao produto [ver matéria A crise do metanol], alguns pesquisadores têm estudado meios para se obter metanol de outras fontes, o que pode ser uma boa solução no longo prazo.

Matéria-prima essencial para o processo de produção de biodiesel, o metanol é um álcool normalmente feito de gás natural ou extraído do petróleo. Essa origem fóssil tem sido alvo de críticas e é um dos principais motivos pelo qual o biocombustível produzido no Brasil não pode ser considerado propriamente renovável. Pesquisas recentes querem mudar esse quadro e incentivar o uso de fontes alternativas para a extração do produto.

Apesar de ter hoje uma origem finita, o metanol foi desenvolvido como um tipo de álcool renovável, fabricado a partir da madeira de eucalipto pelo processo de destilação destrutiva. Tanto que até hoje, nos Estados Unidos, ele ainda é comumente chamado de “álcool de madeira”. Ao longo do tempo, contudo, as fontes renováveis foram sendo postas de lado por causa dos menores custos dos materiais de origem fóssil.

Por isso, o resgate e o aprimoramento desses métodos de produção do metanol renovável, bem como a viabilização financeira de sua aplicação em escala comercial, tornaram-se alguns dos principais desafios das pesquisas no setor e interessam diretamente à indústria do biodiesel.

Gás de síntese

No Brasil, a Embrapa Agroenergia acaba de dar início a um projeto de pesquisa com o objetivo de desenvolver produtos energéticos a partir de recursos florestais. Dentre eles se destaca a produção de gás de síntese – uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono – a partir da gaseificação de biomassa. O gás pode ser empregado na produção tanto de metanol quanto de etanol.

O projeto ainda está em fase inicial e os estudos propriamente ditos ainda não foram iniciados, mas segundo a pesquisadora Itânia Pinheiro Soares, da Embrapa, há uma grande expectativa em relação ao seu potencial. “Diante da necessidade de se ampliar e diversificar as matérias-primas disponíveis para a produção de biocombustíveis, estudos como esse se tornam essenciais”, ressalta.

A principal vantagem do uso de biomassa florestal reside no fato dos sistemas de produção já estarem bastante desenvolvidos. Em 2011, a área ocupada com plantações de eucalipto e de pinus somava 6,5 milhões de hectares. Entretanto, essas rotas tecnológicas necessitam de maior desenvolvimento para que sejam adotadas industrialmente, tanto em relação à diminuição dos custos como em questões relacionadas com a logística da biomassa.

Outra rota tecnológica que tem se mostrado viável para a produção de metanol renovável é conversão da glicerina resultante da produção do biodiesel. A fermentação deste coproduto também pode dar origem ao gás de síntese, constituindo uma fonte para biocombustíveis de segunda geração. Isso pode ser feito por meio do uso de catalisadores.

Metanol de glicerina

Em 2007 a empresa holandesa BioMCN patenteou um método e já explora a produção comercial do biometanol feito com glicerina vinda da fabricação de biodiesel. Sua capacidade de produção é de 250 milhões de litros anuais.

O método consiste em purificar a glicerina bruta num destilador a vácuo que a converte em gás. Já na forma gasosa, a glicerina segue para o reformador de metanol. A partir dessa etapa o processo é praticamente o mesmo usado na produção do metanol tradicional. A origem do gás é que muda.

Esta reciclagem fecha o ciclo de produção. O metanol produzido a partir da glicerina pode, então, ser utilizado novamente na produção de biodiesel. Outra vantagem é que o metanol produzido dessa maneira evita possíveis impactos socioeconômicos negativos, principalmente os que afetam a produção de alimentos e o uso do solo. Segundo a BioMCN, a tecnologia também consegue reduzir a emissão de CO2 em até 70% comparada com a produção convencional de metanol.

A grande quantidade de glicerina à disposição da indústria e o preço relativamente baixo dessa matéria-prima também constituem um ponto favorável, mas mesmo assim a operacionalização financeira do processo não é simples. Embora não divulgue os custos, a empresa admite que também usa gás natural e alterna as matérias-primas conforme o preço mais vantajoso.

No Brasil também já há pesquisas em curso para obtenção de metanol a partir da glicerina, mas ainda sem previsão para uso comercial. Um dos processos recentemente estudados baseia-se na pirólise da glicerina para obtenção do gás de síntese. A taxa de conversão de glicerina em produtos gasosos atingida neste estudo foi de 85% em média.

A recuperação do metanol presente no licor negro – um subproduto da indústria de papel e celulose – também é alvo de estudos. Na fabricação da polpa celulósica tipo kraft, apenas 50% da madeira consumida no processo é convertida em polpa, sendo que o restante do material fica dissolvido no licor negro. De acordo com uma pesquisa desenvolvida na Universidade de São Paulo (USP), 1% do volume desse líquido é metanol, que pode ser recuperado. Parece pouco, mas, considerando o volume da produção brasileira, isso representa aproximadamente 650 mil m3 de metanol por ano –quase 85% da demanda brasileira de metanol, que em 2010 estava em 770 mil m³ segundo dados da Associação Brasileira da Indústria Química (Abiquim). Esse volume seria bastante para tornar o Brasil autossuficiente.

Metanol do ar

Ideias inovadoras não faltam. O exemplo mais recente vem da empresa inglesa Air Fuel Synthesis, que conseguiu produzir o produto usando nada além de água e ar. Embora não se trate de uma técnica totalmente nova, a notícia atraiu um bocado de atenção da imprensa mundial. Principalmente depois de ter sido reconhecida por engenheiros do Institution of Mechanical Engineers, de Londres.

O processo consiste em extrair dióxido de carbono do ar e hidrogênio do vapor de água para, então, combiná-los numa câmara com alta temperatura. O resultado é metanol. O processo, no entanto, ainda é caro e demorado. De acordo com a empresa, em três meses de funcionamento foi possível fabricar apenas cinco litros de combustível, sendo que os custos ainda não foram detalhados. Há outro contratempo importante, segundo o engenheiro químico e especialista em energia limpa Paul Fennell, do Imperial College London: a quantidade de energia gasta nesse tipo de técnica é maior do que a que o combustível produzido é capaz de gerar.

Ou seja, por ser energeticamente negativa, não faria muito sentido apostar nessa técnica para pesquisa foto: AFS-Doug Jackson Centro de produção do metanol feito de ar atmosféricoproduzir combustíveis limpos. No entanto, o diretor executivo da Air Fuel Synthesis, Peter Harrison, tem dito à imprensa global que os resultados são animadores. Por enquanto, o objetivo da empresa não é ampliar a eficiência do processo de produção de combustível a partir de dióxido de carbono, mas provar que o conceito é possível. A intenção agora é construir uma estrutura maior, para em dois anos produzir uma tonelada de metanol por dia. Segundo Harrison, a expectativa é que em 15 anos já seja possível operar em escala comercial.

Para Ricardo Fischer, gerente de marketing da GPC Química S/A – maior fabricante de metanol convencional no Brasil –, ainda é cedo para fazer uma avaliação concreta sobre a viabilidade financeira dos métodos de produção de metanol a partir de fontes renováveis. “As pesquisas estão no início e, embora algumas já tenham obtido resultados interessantes, ainda há um longo caminho até a aplicação dessas técnicas em escala industrial”, argumenta.

 

Etanol

Embora não tenha conseguido ganhar tração, a substituição do metanol por etanol é uma possibilidade que conta com a simpatia de pesquisadores e de parte da indústria.

Tanto que o foco das pesquisas desenvolvidas pela Embrapa Agroenergia e pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) está no uso do etanol. Em parte essa preferência se deve à grande disponibilidade do produto, além do fato de ser uma fonte renovável. A pesquisadora Itânia Pinheiro Soares explica que o avanço tecnológico já obtido na produção de etanol e a maior segurança de se trabalhar com esse tipo de álcool também são fatores relevantes a serem considerados. “O metanol é mais tóxico e em caso de combustão sua chama é invisível, o que o torna mais perigoso”, lembra.

A Fertibom, instalada em Catanduva, no interior de São Paulo, é uma das usinas de biodiesel que optou pela utilização do etanol, motivada principalmente pela proximidade das usinas de cana. Entretanto, essa tecnologia ainda precisa de aperfeiçoamentos porque a técnica de transesterificação com etanol é mais lenta e apresenta menor rendimento em relação ao metanol. A separação das fases (glicerina-biodiesel-álcool) também é mais complexa.

Para produzir mil litros de biodiesel as usinas utilizam até 300 litros de metanol. Na fabricação com etanol, esse número sobe para 500 litros. Além disso, o preço do etanol é superior ao do metanol.

Apesar das diversas possibilidades, é difícil fazer qualquer tipo de previsão sobre o futuro do metanol na indústria do biodiesel. Itânia aposta na diversificação das técnicas e não descarta nenhuma delas, nem as menos promissoras. “Processos que hoje não são tão interessantes do ponto de vista comercial podem se tornar grandes soluções amanhã”, ressalva, frisando que é preciso considerar o balanço energético de cada uma delas e avaliar todas as etapas da produção.