Dos Autores

Destes futuros biotecnólogos fica o desejo de que os biocombustíveis não se tornem apenas uma arma capitalista, mas sim possibilidades de um planeta mais saudável. Que todo o potencial – e beleza – de nosso país possa ser aproveitado e mantido para as gerações seguintes, que tem tanto direito quanto nós neste ‘mundão de Brasil’. E que toda a burocracia, que só atrapalha o que realmente precisaria ser tratado com seriedade, não impeça que a biotecnologia possa trazer sempre soluções e inovações pela melhoria de vida.

Biodiesel


Definido pela Lei nº 11.097 de 13 de janeiro de 2005 como "bicombustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para geração de outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil.", o biodiesel é um éster de acido graxo obtido através da reação entre gordura (animal) ou óleo (vegetal) com álcool num processo denominado transesterificação, sendo útil para substituir o óleo diesel em motores de automóveis ou motores estacionários (geradores).

Histórico

Em 1920 em Paris, foi mostrado em atividade ao público um motor a diesel funcionando com óleo de amendoim. No Brasil, desde esta década, já havia rumores sobre o assunto.
Tentando extrair óleo de café, uma indústria brasileira, na década de 60, descobriu a utilidade do processo de reação entre álcool e óleo liberando glicerina e formando biodiesel.
Porém, com o desenvolvimento da indústria petrolífera e a afirmação do capitalismo unido com a falta de atenção às questões ambientais e ecológicas os bicombustíveis foram deixados alheios no processo de desenvolvimento do século XX.
Com a crise do petróleo, iniciou-se a corrida por fontes alternativas de energia. No Brasil, surge o Pro-álcool com intuito de extrair energia de vegetais, afinal, num país com tão grande extensão territorial, não seria problema obtenção da matéria prima, e concomitantemente estaria agredindo menos o meio ambiente. Mas apesar do desenvolvimento da indústria alcooleira, os outros bicombustíveis continuaram encobertos.
A crise do petróleo foi minimizada e toda a pressão para encontrar saídas foi substituída pela falta de interesse dos países desenvolvidos no apoio a independência energética de países como o Brasil. Assim o Pró-álcool foi paralisado. Neste contexto, enquanto no Brasil a elite canavieira abafava as pesquisas sobre novas alternativas de biocombustíveis, na Europa e EUA os estudos continuavam a todo vapor.
Em meados do século XXI a Associação Americana de Soja (EUA) doou ao Brasil parte da produção de biodiesel de soja para ser testado em nossas frotas, objetivando fazer-nos focar no bicombustível e diminuir nossa produção de óleo alimentício. Em vão pois o potencial brasileiro é suficiente para suprir os dois mercados.
Atualmente, contamos com o B5 (meta antecipada de 2013 para janeiro deste ano). Trata-se de comercializar diesel com 5% de biodiesel. Frotas de transporte coletivo da cidade de Uberlândia, onde esta alocado do Curso de Biotecnologia da UFU, trafegam utilizando o biodiesel como combustível, e em Curitiba, a partir de agosto os ônibus passarão a ser abastecidos com B100.
Entretanto as metas para 2010 não estão focadas na inserção de mais biodiesel do diesel comum, mas na diversificação da matéria prima, que está praticamente restrito ao uso de soja.

O processo de produção

A produção predispõe de maquinaria adequada, tempo e nomes específicos. Não somos especialistas, e desejamos apenas deixar mais evidente as principais características do processo para aqueles que desconhecem o assunto.
Inicialmente faz-se o plantio e colheita da matéria prima a ser utilizada, que pode ser soja, dendê, pinhão manso, algodão, girassol, mamona e muitos outros. Quando em condições, efetua-se a prensagem das sementes ou castanhas dependendo da espécie utilizada. Desta prensagem saem dois produtos: o óleo vegetal bruto e a massa que receberá o nome de ‘torta’.
O óleo (vegetal) é um triglicerídeo, ou seja, é formado por três moléculas de ácidos graxos ligadas a uma molécula de glicerina. Este óleo será então reagido com um álcool (etanol ou metanol) e ocorrerá, dizendo de maneira bem simplória, a separação da glicerina e dos ácidos graxos, processo este denominado transesterificação. Assim, obtém-se glicerina e biodiesel.

Questão econômica

Um empecilho para a viabilidade econômica do biodiesel em relação ao óleo diesel popularmente comercializado seriam os tributos. Neste sentido, programas de incentivo visam a facilidade de credito e a isenção de impostos para pequenos agricultores ou para empresas com projetos que incluam a agricultura familiar no processo de produção, inserindo-se no chamado Selo Social do Biodiesel. Grandes indústrias também recebem incentivos, porem de ordem muito menor para que não se torne mais uma cultura restrita a elite agrária.
É importante para o ideal futuro de generalização do biodiesel a inserção da agricultura familiar e a utilização de áreas em regiões sem desenvolvimento ou de difícil acesso. Desta maneira, juntamente com a expansão do produto, contaríamos com a geração de empregos, desenvolvimento social e econômico de localidades remotas. Vale destacar ainda o pioneirismo, deixando de lado a pressão exposta por grandes empresas e até outros países que obviamente não tem interesse em ver respectivamente ascensão de pequenas empresas e elevação de um país considerado subalterno.
Econômica e globalmente o biodiesel se torna uma excelente arma para lucro no mercado de cotas de carbono. Este mercado surgiu como uma alternativa aos países que assinaram o Protocolo do Kyoto se comprometendo a reduzir a emissão de gases nocivos, mas não conseguiriam. Eles poderiam então comprar créditos de carbono de países que não estivessem ‘no vermelho ecológico’. Concomitantemente surgiram os Mecanismos de Desenvolvimento Limpo que são projetos de mitigação ou seqüestro como reflorestamentos ou desenvolvimento de produtos que substituam aqueles mais nocivos, como bicombustíveis na substituição de combustíveis fósseis. – Ressalta-se que o MDL infere muito risco ao investidor, já que deve contar com fatores de desenvolvimento, e, para assegurar seu objetivo, a aprovação de projetos é um processo muito burocrático.
Deixando a questão ambiental para ser tratada mais a frente, o mercado de carbono gerara ainda interesse internacional no âmbito comercial pelo produto brasileiro. Antes disto, nosso país poderá alcançar a auto-suficiência em diesel que é importado em larga escala – e estará na forma de biodiesel.

Questão Ambiental

A questão ambiental é basicamente o fator impulsionador do desenvolvimento de bicombustíveis e também o fator privilegiante ao Brasil, afinal, sua extensão territorial, área agricultável, clima, biodiversidade vegetal e presença de imensas bacias hidrográficas são grandes aliados neste processo. Porém, não é este o ponto a ser tratado, mas a questão da emissão de gases poluentes pelos combustíveis fósseis.
A emissão de dióxido de carbono – principalmente - e outros gases poluentes e sua influencia no efeito estufa é sem dúvida uma questão que está no topo das discussões mundiais.
Como soluções divulgadas destacam-se a produção de matéria prima para fins energéticos e seu consumo de forma que a emissão e a absorção de dióxido de carbono se anulem; técnicas para eliminar os poluentes da atmosfera – chamadas técnicas de seqüestro e fixação - e a substituição de combustíveis fósseis.
Enquanto cada vez mais o petróleo atinge a natureza degradando-a de formas mais variadas (como visto no vazamento de óleo no Golfo do México que ainda não foi totalmente contornado), sendo considerado a principal causa do dito efeito estufa por vários estudiosos, surge o biodiesel que traz em seu ciclo um elo entre a emissão dos poluentes e a absorção dos mesmos pelo vegetal de onde foi extraído.
Além de possuir este ciclo fechado em ralação ao dióxido de carbono, o biodiesel é um combustível renovável, biodegradável, e não tóxico. Ao contrario dos combustíveis populares no Brasil, possui poucos riscos no seu transporte, pois possui ponto de combustão mais de 50% menor que o diesel comum.
Ainda vale citar que a partir de sua produção é gerada biomassa que pode ser utilizada em diversas áreas da agropecuária ou até mesmo para geração de energia como outro tipo de bicombustível.

Problemas

Nem tudo é perfeito. Mas só se encontra muitos defeitos quando muito se procura. Diante de tantas vantagens expostas pelo biodiesel e de tanto incentivo, acredito que encontrar os problemas do biodiesel e ainda por cima publicá-los não é algo a ser louvado. Porém, encontram-se alguns para trazer todo este sonho de mundo verde do biodiesel para a realidade.
De ordem residual, a glicerina originada em grande quantidade no processo não é de toda aproveitada, a oferta acaba por ser maior que a demanda o que poderá gerar ou descarte desta matéria prima excessiva, ou a queda brusca no preço.
Por falar em preço, o biodiesel pode vir a custar mais que o diesel comum e está disponível em poucos estabelecimentos. Ainda, os automóveis já em circulação só possuem motores adaptados ao nível máximo B5, além de que assim como o álcool no inicio de sua comercialização, pode apresentar problemas no inverno.
Curiosidades

* No Brasil são realizados leilões de biodiesel. São um artifício utilizado pela Agencia Nacional do Petróleo para garantir que as metas de inserção de biodiesel no óleo diesel sejam cumpridas, já que a empresa comprou o direito para isto. Em 2010 eles vem gerando polêmica.
* Bicombustíveis também são utilizados em aeronaves. Na década de 80 a UFCE (Universidade Federal do Ceará) desenvolveu o querosene vegetal para aviação, aceito posteriormente pelas autoridades responsáveis.
* O Brasil deve fazer parte do GE-8, um grupo internacional – formado por 8 países – para a discussão de assuntos ligados ao meio ambiente. [não se confirma a existência deste GE-8]
* A glicerina (subproduto) possui aplicações na indústria química, cosmética, alimentícia, de medicamentos entre outras.

Frotas coletivas urbanas revelam-se potenciais consumidoras de Biodiesel.

Segundo a Associação Nacional de Empresas de Transporte, 60% dos deslocamentos mecanizados que ocorrem em território brasileiro são efetuados por transportes coletivos atendendo a aproximadamente 59 milhões de passageiros diariamente. A grande maioria de tais veículos urbanos utilizam o óleo diesel como combustível.
Estima-se que 32% dos poluentes lançados ao meio ambiente sejam originados através dos motores movidos a diesel. Ainda que tais veículos representem uma percentagem minoritária nas emissões urbanas, os transportes coletivos, por serem cativos, apresentam uma frota automotiva com maior facilidade de fiscalização sendo assim focos de maior controle perante o poder público.
São muitas as soluções propostas para a redução de partículas poluentes emitidas, entre elas estão as células de hidrogênio, propulsão elétrica ou híbrida, gás natural e o biodiesel. Todas apresentam possibilidades positivas porém o último (biodiesel) mostra-se vantajoso por não necessitar de grandes modificações mecânicas ou a troca das frotas automotivas tornando-se assim mais acessível ao Governo Federal.
O uso de misturas biodiesel/diesel tem como efeitos a redução de emissões de CO, hidrocarbonetos e particulados. Vários estudos determinaram que a mistura ideal é de 20% de biodiesel para 80% de diesel derivado de pretóleo obtendo assim o melhor trade-off entre as reduções.
Uma análise das frotas coletivas revolou um potencial mercado de consumo do biodiesel, estudando-se quatro aspectos: Dados operacionais (consumo, idade da frota, utilização); Demanda de serviços de transporte público; Investimentos para manutenção/ampliação da oferta; Mudanças tecnológicas (particularmente a eventual inserção do Gás Natural Veicular).
No cenário de referência considerado, o número de passageiros se manteria estável, e a frota total de ônibus no país teria um ligeiro aumento, passando de 95 para 97 mil ônibus, com substituição anual de cerca de 10 % dos veículos. Dos novos veículos cerca de 30 % seriam microônibus, de menor capacidade e consumo. A penetração do gás natural seria gradual, com até 20 % dos novos veículos adquiridos em 2007 e 2008, e 50 % em 2009-2010. Desta forma, em 2010, cerca 87 mil veículos utilizariam óleo diesel e o 10 mil restantes, GNV. Foram considerados também cenários alternativos quanto à utilização do GNV. Em um destes cenários, a utilização do GNV seria desprezível, mantendo-se a situação atual de predomínio total dos veículos diesel.

Referência: Donado Aranda, colunista da http://dieselbr.com

A Biotecnologia na Biorremediação de Lixões

A biorremediação está associada à biotecnologia ambiental, sendo um método que utiliza microorganismos decompositores no tratamento de resíduos através da decomposição anaeróbia, de forma à torná-los menos solúveis e, consequentemente, menos impactantes e perigosos. A técnica é uma extensão dos estudos de Pasteur e a solução de um dos maiores problemas ambientais mundiais: o tratamento, destino e remediação de lixões e vazadouros.

No Brasil, as atividades mais impactantes de lançamento de resíduos perigosos são as empresas de petróleo, extração de minerais e madeira, produção de cimento e artefatos, indústria automotiva e estabelecimentos de saúde e prefeituras e, em menor porcentagem, os resíduos domésticos. O maior problema se encontra na desinformação da periculosidade dos resíduos e na sua possibilidade de tratamento e remediação, sendo que a fonte de tudo é o depósito inadequado da matéria. E esse é um dos pontos de maior atuação da biotecnologia ambiental.

Biotecnologia e Produtos Agrícolas

Em relação aos benefícios ambientais resultantes da atuação da biotecnologia, uma das áreas de maior impacto é a agricultura. O plantio de culturas transgênicas no Brasil é recente, iniciando-se com milho, soja e algodão. Os melhoramentos genéticos e as transferências de genes realizados nestes produtos propiciaram maior resistência à pragas, o que levou à uma redução altamente considerável do uso de defensivos agrícolas. Dessa forma, uma quantidade elevada de agroquímicos utilizada na fabricação, uso e descarte de pesticidas deixou de ser lançada na natureza.

As expectativas para o futuro da biotecnologia agro-ambiental continuam focando a transgênese com o desenvolvimento de plantas tolerantes à condições adversas, produtos nutricionalmente melhorados e com maior rendimento e menor consumo de recursos, principalmente os tóxicos, proporcionando uma maior sustentabilidade.

O Etanol no contexto dos biocombustíveis e seu balanço ambiental

O etanol vem emergindo como um dos principais biocombustíveis disponíveis na atualidade, e as questões envolvendo seu uso estão sempre em pauta. Mas sua utilização é garantia de uma energia 100% limpa?

Começando pela sua definição, o etanol é uma substância orgânica de fórmula química CH3CH2OH, utilizada em bebidas alcoólicas, produtos de perfumaria e limpeza e como fonte de energia (em sua forma hidratada). É o mais comum dos álcoois, sendo o produto da  fermentação alcoólica de açúcares, como a glicose, pelo microorganismo Saccharomyces cerevisiae. Pode ser obtido de várias matérias primas, como a cana de açúcar, mandioca, milho e a beterraba.

Plantação de cana de açúcar em Guararapes, interior de São Paulo.

O Brasil é o segundo maior produtor de etanol do mundo (somente atrás dos Estados Unidos), o maior exportador mundial, e é considerado o líder internacional em matéria de biocombustíveis. Destacam-se na produção do etanol os estados de São Paulo e Paraná, respondendo juntos por quase 90% da safra total. A indústria brasileira de etanol tem 30 anos de história e o país utiliza como insumo agrícola a cana de açucar, além disso, por regulamentação do Governo Federal, toda a gasolina comercializada no país é misturada com 25% de etanol, e desde Julho de 2009 circulam no país mais de 8 milhões de veículos, automóveis e veículos comerciais leves, que podem rodar com 100% de etanol ou qualquer outra combinação de etanol e gasolina, os chamados carros "flex".

Biocombustíveis produzidos a partir de produtos agrícolas, como no caso do etanol, para possuirem um balanço ambiental positivo devem passar por uma análise que considere todos os seus impactos: o impacto dos adubos e dos pesticidas utilizados, do consumo de água e energia, do transporte dos insumos agrícolas e principalmente o impacto na biodiversidade, quando por exemplo imensas zonas de cultura substituem áreas muito ricas em espécies (florestas tropicais e outros hot spots). Assim, nem sempre o balanço de gás carbônico dos biocombustíveis é neutro,  mesmo considerando o seu consumo pelas plantas durante a fotossíntese.

Adequação nacional vigora em legislação a favor do Biodiesel.

O Presidente Lula em seu discurso sobre as vantagens do uso do biodiesel.
 
Vigentes na Constituição Brasileira e vigorados a partir de sua publicação, os decretos do Presidente da República ressaltam a importância ambiental e tecnólogica dos avanços do biodiesel através do legislativo.
Mantendo-se com livre acesso à população, através do site http://biodiesel.gov.br é possível entrar em contato com a regulamentação que assegura o uso do biodiesel em território nacional bem como suas definições científicas perante a lei vigente.
A demanda ecóloga e a crescente adequação dos grandes líderes mundiais em reduzir os danos ao meio ambiente, fez com que tal modalidade de combustível recebesse atenção especial no mercado produtor e consumidor.
Abaixo segue-se a Lei No 11.097, de 13 de janeiro de 2005, que dispõe sobre a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira. Altera as leis nº 9.478, de 6 de agosto de 1997, a lei nº 9.847, de 26 de outubro de 1999 e a lei nº 10.636, de 30 de dezembro de 2002. E dá outras providências.

"O Presidente da República: Faço saber que o Congresso Nacional decreta e eu sanciono a seguinte Lei:
Art. 1o O art. 1o da Lei no 9.478, de 6 de agosto de 1997, passa a vigorar acrescido do inciso XII, com a seguinte redação:
Art. 1o XII - incrementar, em bases econômicas, sociais e ambientais, a participação dos
biocombustíveis na matriz energética nacional.
Art. 2o Fica introduzido o biodiesel na matriz energética brasileira, sendo fixado em 5% (cinco por cento), em volume, o percentual mínimo obrigatório de adição de biodiesel ao óleo diesel comercializado ao consumidor final, em qualquer parte do território nacional.
§ 1o O prazo para aplicação do disposto no caput deste artigo é de 8 (oito) anos após a publicação desta Lei, sendo de 3 (três) anos o período, após essa publicação, para se utilizar um percentual mínimo obrigatório intermediário de 2% (dois por cento), em volume.
§ 2o Os prazos para atendimento do percentual mínimo obrigatório de que trata este artigo podem ser reduzidos em razão de resolução do Conselho Nacional de Política Energética - CNPE, observados os seguintes critérios:
I - a disponibilidade de oferta de matéria-prima e a capacidade industrial para produção de biodiesel;
II - a participação da agricultura familiar na oferta de matérias-primas;
III - a redução das desigualdades regionais;
IV - o desempenho dos motores com a utilização do combustível;
V - as políticas industriais e de inovação tecnológica.
§ 3o Caberá à Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis - ANP definir os limites de variação admissíveis para efeito de medição e aferição dos percentuais de que trata este artigo.
Art. 3o O inciso IV do art. 2o da Lei no 9.478, de 6 de agosto de 1997, passa a vigorar com a seguinte redação:
Art. 2o IV - estabelecer diretrizes para programas específicos, como os de uso do gás natural,
do carvão, da energia termonuclear, dos biocombustíveis, da energia solar, da energia
eólica e da energia proveniente de outras fontes alternativas
Art. 4o O art. 6o da Lei no 9.478, de 6 de agosto de 1997, passa a vigorar acrescido dos incisos XXIV e XXV, com a seguinte redação:
Art. 6o XXIV - Biocombustível: combustível derivado de biomassa renovável para uso em
motores a combustão interna ou, conforme regulamento, para outro tipo de geração de
energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil;
XXV - Biodiesel: biocombustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a
combustão interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para
geração de outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis
de origem fóssil."

O Biogás: uma alternativa barata de biocombustível

Um recente tipo de biocombustível, o biogás, vem ganhando destaque por usar uma matéria prima de fácil acesso e baixo custo: excrementos de animais e restos de alimentos. Consiste em uma mistura gasosa de dióxido de carbono e metano produzida naturalmente em meio anaeróbico pela ação de bactérias em tais matérias orgânicas, dentro de determinados limites de temperatura, umidade e pH. Pode ser produzido em grande escala utilizando-se de um biodigestor anaeróbico, e as sobras do processo podem ser reaproveitadas como fertilizantes, por conterem nitrogênio, fósforo e potássio em formas que podem ser usados diretamente na adubação de espécies vegetais.

 
Esquema simplificado de um biodigestor anaeróbico.

O biogás pode ser utilizado como combustível em substituição do gás natural ou do gás liquefeito de petróleo (GLP). Também pode ser utilizado para cozinhar em residências rurais próximas ao local de produção, no aquecimento de estufas e instalações para animais e na geração de energia elétrica.

Para efeitos de comparação, um metro cúbico (1 m³) de biogás equivale energeticamente a:
  • 1,5 m³ de gás de cozinha;
  • 0,6 litro de gasolina;
  • 0,9 litro de álcool;
  • 1,43 kWh de eletricidade;
  • 2,7 kg de lenha.
No Brasil, essa tecnologia ainda não está muito difundida, mas promete ser uma grande alternativa para os agricultores diminuirem os gastos e contribuir com o meio ambiente.