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Vinicius Boreki, de Curitiba
O mercado de biocombustíveis no Brasil está normalmente associado ao biodiesel e ao etanol, dois produtos cujas respectivas rotas tecnológicas já estão perfeitamente estabelecidas. Há, no entanto, outros processos industriais que, com um pouco mais de esforço em pesquisa e desenvolvimento, poderiam revolucionar a indústria e nos deixar alguns passos mais perto de uma verdadeira economia global da biomassa. Entre os mais promissores encontra-se o processo de pirólise.
Também chamada de craqueamento, a pirólise não é exatamente um método novo. O processo, normalmente, envolve o aquecimento rápido de biomassa em ambientes sem oxigênio, gerando biocarvão ativado, bio-óleo e gás de síntese. Esse óleopode, então, ser refinado e se transformar em diversos produtos, entre os quais biocombustíveis. Já o gás de síntese pode ser convertido em combustíveis líquidos por meio de um processo chamado Fischer-Tropsch, uma rota tecnológica que vem sendo chamada de biomassa para líquidos (BTL, na sigla em inglês).
O que o torna tão interessante é que, ao contrário dos processos convencionais que convertem produtos agrícolas de alto valor comercial – como açúcar e óleo vegetal –, a pirólise é capaz de converter praticamente qualquer tipo de biomassa. Isso inclui aquelas que hoje são consideradas lixo. Quimicamente falando, o procedimento consiste na quebra de cadeias moleculares longas em outras mais curtas para recombiná- las e, dessa forma, sintetizar produtos de interesse econômico. O método não é específico para a produção de biocombustíveis, ele também pode ser empregado para produzir químicos renováveis que poderiam competir, por exemplo, no mercado de solventes e polímeros, entre outros.
O processo já é dominado em outras indústrias e partes do globo, mas até agora não engrenou em larga escala aqui no Brasil. Alguns fatores são determinantes, especialmente a dificuldade de equacionar a produção a preços aceitáveis pelo mercado e a necessidade de desenvolver um parque fabril adequado e criar um marco legal que equipare esses novos biocombustíveis com o biodiesel convencional.
Busca de opções
Embora pareça distante da realidade atual do setor de biocombustíveis, o procedimento é visto como uma promessa. “O craqueamento é excelente opção para complementar a produção de biocombustíveis a partir de óleos e gorduras de baixa pureza e residuais. Eles são importantes para substituir os hidrocarbonetos provenientes do petróleo, como os que compõem o diesel ou o querosene de aviação”, explica o engenheiro químico Paulo Suarez, professor do Instituto de Química da Universidade de Brasília (UNB).“Nota-se crescente interesse pelo desenvolvimento de pesquisas nesta área, especialmente no que se refere a métodos de fracionamento, melhoramento e refino do bio-óleo, visando estudar e encontrar novas aplicações para os diferentes compostos”, opina o engenheiro mecânico Edgardo Olivares Gómez, pesquisador do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE). “Da mesma forma, novas rotas de obtenção de biocombustíveis a partir da plataforma de pirólise estão sendo desenvolvidas, como os chamados drop-in”, ressalta.
Sem uma tradução precisa para o português, o termo drop-in refere-se a biocombustíveis que sejam equivalentes quase exatos aos derivados do petróleo e que, portanto, poderiam ser usados puros em motores sem qualquer adaptação. Depois que os carros flex-fuel se tornaram padrão no mercado brasileiro, é até difícil relembrar as enormes inconveniências de se confiar em um – e somente um – tipo de combustível. Os ditos drop-in eliminam essa barreira. O problema é que, hoje, eles representam apenas 3% da produção de biocombustíveis no mundo, segundo o estudo “O potencial e os desafios dos combustíveis drop-in”, elaborado pela International Energy Agency.
É exatamente aí que a pirólise guarda sua maior promessa. Na opinião de José Dilcio Rocha, pesquisador da Embrapa Agroenergia, essas matérias-primas, até o momento, têm mais força de marketing do que resultados práticos. “Se for observar a fundo, as melhores opções ainda são os óleos extraídos de primeira geração, pois se trata de um processo em que se conhece os resultados”, avalia.
Viabilidade
Em uma visão realista, Olivares Gómez, do CTBE, vê necessidade de equacionar uma série de aspec-tos antes de tornar a pirólise possível: estabelecer processos tecnológicos que visem o aperfeiçoamento do procedimento; criação de aplicações em suas variadas hipóteses; redução dos custos na produção; estabelecer as normas relacionadas a saúde e segurança do manuseio; e, por fim, disseminar informações sobre o uso do bio-óleo e seus possíveis benefícios. “Ainda há a necessidade de mais pesquisas aplicadas para se alcançar a maturidade tecnológica para aplicação em escala”, diz o pesquisador.Enquanto as discussões acadêmicas seguem, é preciso identificar as variáveis que levariam o modelo a se tornar economicamente viável. O diretor da Transfertech – empresa voltada ao desenvolvimento de inovações industriais no segmento –, Marcelo Cantele, analisa o craqueamento como uma oportunidade de negócio para o setor. “No modelo brasileiro atual, é difícil pensar em uma mudança rápida das fontes de abastecimento de biocombustíveis. Contudo, os novos métodos, como o craqueamento, podem ser importantes em um papel coadjuvante”, esclarece.
Um dos aspectos que precisam ser levados em conta, na opinião do entrevistado, é o fato de a pirólise ser um processo intensivo em uso de energia. “E a energia no Brasil é mais cara do que na maior parte dos outros países”, afirma. Outros três aspectos que devem ser levados em conta são em relação aos parâmetros de custo (aplicação, preço de venda), o tamanho da planta (capacidade de alimentação da biomassa, incluindo as matérias-primas) e o desempenho da planta (visando a eficiência de separação e recuperação do bio-óleo).
Coprodutos
Dentro desse contexto, Cantele sugere que, dependendo da matéria- prima escolhida pela usina, a pirólise poderia ser usada para rentabilizar o uso e a aplicação de subprodutos como, no caso do biodiesel, a glicerina. “É preciso buscar o equilíbrio em todas as pontas, não necessariamente no resultado mais nobre do processo”, sugere. Contudo, a visão atual do setor não aponta para uma mudança do modelo vigente. “Por enquanto, a tecnologia estabelecida vai continuar dominando”, diz o representante da Transfertech.A opinião é parecida com a de Olivares Gómez: o caráter dual da pirólise a torna bastante interessante para o setor, pois pode ser pensada tanto para a produção de biocombustíveis quanto no reaproveitamento de coprodutos dos processos. “Esta flexibilidade da tecnologia é um atributo que lhe confere elevada eficiência e rendimento, competitividade e atratividade de mercado em relação a outras tecnologias”, diz.
Já Paulo Suarez, da UNB, vai para a outra ponta da equação reforçar que o processo de pirólise permitiria usar óleos e gorduras residuais e de baixo grau de pureza que não poderiam ser aproveitados como matérias-primas no método de transesterificação convencional.
Por mais que esses novos processos possam sugerir uma revolução no segmento, há necessidade de se comprovar sua aplicação e viabilidades técnica e econômica. “A escala do craqueamento ainda nem sequer chegou perto do que se obtém na indústria do petróleo ou do biodiesel tradicional. Outro aspecto fundamental é a necessidade de evolução tecnológica e dos parques fabris para estar apto a produzir em grande quantidade, inclusive com a disponibilidade e conhecimento da matéria-prima”, explica Rocha, da Embrapa Agroenergia.
Talvez não estejamos tão longe quanto se poderia imaginar. Suarez afirma que no exterior já estão instaladas plantas que produzem o chamado diesel renovável ou bioquerosene de aviação. “Este último é feito por craqueamento de óleos e gorduras seguido de isomerização das cadeias de carbono”, esclarece. Já existem experiências em algumas partes do mundo, caso da indústria alemã Choren, que operou entre 2008 e 2011 uma planta que produz na rota BTL, e uma experiência em andamento da British Airways para usar biocombustível pelo processo de Fischer-Tropsch.
No âmbito nacional, Olivares Gómez cita o caso da Bioware, empresa de Campinas (SP) que obteve biocombustível a partir da esterificação de alta acidez do bio-óleo, gerando um composto denominado bioflex. Os testes, segundo Gómez, mostraram que o desempenho do motor se manteve. Há outros exemplos como o H-Bio, processo desenvolvido pela Petrobras no início do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB) que consistia na adição de óleo vegetal diretamente no petróleo bruto antes deste passar pelo processo de refino.
Legislação
Atualmente, a Resolução ANP 14/2013 estabelece o biodiesel como combustível “composto de alquil ésteres de ácidos carboxílicos de cadeia longa, produzido a partir da transesterificação e/ ou esterificação de matérias graxas, de gorduras de origem vegetal ou animal, e que atenda à especificação”. Essa definição deixa outros biocombustíveis, incluindo o biodiesel obtido por outras rotas tecnológicas, fora do PNPB. Mesmo que um fabricante conseguisse resolver todos os desafios tecnológicos e começasse a fabricar em larga escala e preço compatível com o mercado, pela legislação só poderia vender seu produto para projetos experimentais. “Se vier a ser usada a rota de pirólise/craqueamento para a produção de biocombustíveis, há necessidade de se definir um arcabouço legal”, resume Rocha, da Embrapa Agroenergia.Por meio de sua assessoria de imprensa, a ANP afirma que há a possibilidade de se determinar novos biocombustíveis, citando como exemplo o óleo diesel de cana da Amyris. “Ele já passou pela etapa de uso experimental e hoje está autorizado para uso específico nas frotas cativas de ônibus urbanos de três empresas de viação da região metropolitana de São Paulo”, explica o e-mail enviado à reportagem de BiodieselBR. A ANP reforça que as etapas de uso experimental e específico “têm o objetivo de subsidiar com dados técnicos na verificação e avaliação quanto à possibilidade de tornar o biocombustível-teste em produto especificado”.
A promessa de que o craqueamento se torne opção futura para o setor de biocombustíveis depende de trabalho integrado entre governo, academia e iniciativa privada, seja na busca da resolução dos aspectos legais, no andamento das pesquisas sobre o processo e até mesmo no suporte, planejamento e investimento para sua disseminação. Esse caminho – já percorrido por alguns setores, incluindo os de biodiesel e etanol – pode significar uma mudança de patamar para os biocombustíveis, tanto no Brasil quanto no resto do mundo.