A dependência do setor dos transportes relativamente ao petróleo não poderá ser ultrapassada apenas através de uma solução tecnológica única. Citando o Livro Branco editado pela Comissão Europeia (Comissão Europeia 2011), “A inovação tecnológica pode facilitar uma transição mais
rápida e mais económica para um sistema de transportes mais eficiente e sustentável na Europa, se incidir em três fatores fundamentais: eficiência dos veículos, inovando nos motores, nos materiais e na conceção; utilização mais ecológica da energia, inovando nas fontes de energia e nos sistemas
de propulsão; melhor uso das redes e maior segurança nas operações, graças aos sistemas de informação e comunicação.“
A busca de possíveis soluções no sentido de atenuar a dependência energética dos transportes relativamente ao petróleo passa pela utilização de diversas opções, sendo que no presente momento e nos anos mais próximos, a solução com provas efetivas advém da utilização dos biocombustíveis. É claro que pode ser discutível se a utilização de biocombustíveis nos veículos será uma solução ou um problema, contudo existem casos como o do bioetanol no Brasil ou o biodiesel em alguns dos países da Europa, como em Portugal, em França ou na Alemanha, onde se demonstrou ser possível utilizar o biodiesel como possível fonte energética de substituição parcial do gasóleo.
Alguns problemas foram levantados relativamente à disputa que as culturas energéticas podem promover pelo uso da terra e pela disputa dos alimentos, principalmente quando uma parte significativa da população mundial está a morrer à fome. Um exemplo desta situação foi vivida nos Estados Unidos, onde o crescimento explosivo do consumo de milho para produção de etanol fez com que o preço deste produto fosse elevado para níveis muito altos, causando a maior colheita de milho desde a 2ª guerra mundial, em que 1/5 desse milho serviu para produção de etanol. Contudo este é claramente um mau exemplo, atendendo a que a produção de etanol através da fermentação de milho é um processo muito pouco eficiente e que representa uma muito ligeira diminuição nas emissões de CO2, sendo esta situação um caso de descontrolo completo e desregulação do mercado. Existem a este nível duas soluções. Em primeiro lugar importa controlar o processo e garantir que a produção de biocombustíveis não se torna mais gravosa para o ambiente e que não compete com o setor alimentar, através de regulação governamental rígida e clara. Em segundo lugar será necessário procurar alternativas naqueles que serão os “advanced biofuels”, que permitem obter biocombustíveis a partir de matérias-primas não alimentares como resíduos da indústria e da biomassa, como as algas e outras culturas que não produzam matérias comestíveis.
Através do documento “Tecnhology Roadmap 2050 – Biofuels for Transport” (IEA, Eisentraut, et al. 2011), é possível verificar que em 2050 a população mundial será de 9,1 biliões de pessoas, provocando um aumento das necessidades alimentares em 70%. Para tal será necessário aumentar as áreas aráveis em 70Mha, sendo expectável que a expansão de 120Mha ocorra nos países africanos subsarianos e na américa latina e que a utilização da terra nos países desenvolvidos diminua em 50Mha, verificando-se aqui um aumento potencial considerável para a produção de biocombustíveis. Será óbvio que a existência de culturas energéticas requeira uma produção sustentável, sem comprometer a segurança alimentar, sem afetar a biodiversidade ou limitar o acesso de pequenos agricultores às terras, requerendo este processo uma componente legislativa forte e um compromisso de todos os envolvidos.
Parece contudo claro que os biocombustíveis poderão fazer parte da solução, se forem encarados de forma regulada e sustentada, permitindo o aumento da produtividade do setor agrícola, fazendo com que algumas pessoas voltem a apostar neste setor, diminuindo a dependência energética e económica de alguns países como Portugal e promovendo a criação de postos de trabalho.
A única forma de promover o consumo de biocombustíveis será através de incentivos. Mas será que a utilização destes incentivos fará menos sentido do que os que foram dados a empresas na produção de eletricidade recorrendo às energias renováveis? Será que a utilização de incentivos não trará mais-valias pela criação de riqueza interna, pela diminuição da emissão de gases com efeito de estufa, pela aposta no setor primário como a agricultura, pela descentralização dos postos de trabalho e pela diminuição do desequilíbrio da balança comercial com o exterior, pela diminuição da importação de petróleo?
Claro que não foi a busca destas respostas que esteve na génese do presente trabalho. Mas foram algumas destas questões que despertaram o interesse na avaliação da real valia dos biocombustíveis como possíveis substitutos do petróleo. Existe um elevado número de publicações relativa à produção de biocombustíveis, contudo a investigação relativa à utilização desses biocombustíveis é mais limitada e revelava algumas questões que motivaram o interesse pela realização de um trabalho experimental que permitisse perceber qual o impacto na utilização de biodiesel em motores de combustão interna e de que modo essa utilização afetava o desempenho energético, o consumo e as consequentes emissões de CO2 e a emissão de outros poluentes.
A análise da bibliografia publicada permitiu concluir que a esmagadora maioria dos trabalhos de investigação relativos à utilização de biodiesel em motores recorriam a métodos discutíveis relativamente ao modo como eram realizados os ensaios, baseados em regulamentação utilizada para a homologação de motores, ou utilizando uma banda muito restrita de pontos de funcionamento do motor.
Esta situação foi já avaliada pela comissão europeia que através do Livro Branco (Comissão Europeia 2011), revela como parte das iniciativas a serem consideradas, o estabelecimento de normas adequadas para as emissões de CO2 dos veículos, se necessário complementadas por requisitos de eficiência energética, de modo a abranger todos os sistemas de propulsão; e a proposta para que, o mais tardar em 2013, ocorra a revisão do ciclo de ensaio para medição das emissões, a fim de que a redução das emissões de CO2 e de outros poluentes tenha em conta as condições de condução reais, sendo esta também uma preocupação acentuada pelo investigadores relativamente às novas fontes de propulsão atualmente a serem implementadas (Silva, Ross e Farias 2009).
1.3
Motivação
A utilização de biocombustíveis é uma realidade existente em Portugal, correspondendo em 2010 a 5,19% de todos os combustíveis utilizados pelos veículos rodoviários, de acordo com o gráfico da figura 1.2 (DGGE 2010). Estima-se que em 2012 a quantidade de biodiesel incorporada no gasóleo rodoviário comercial seja de 6,75%.
Os fabricantes de veículos automóveis já permitem que seja utilizada uma determinada quantidade de biodiesel no gasóleo, sem que isso afete a garantia desses veículos. Os fabricantes de sistemas de injeção de combustível, Delphi, Continental, Denso, Bosch e Stanadine, têm vindo a acompanhar a evolução do processo de introdução de biodiesel, assumindo na declaração conjunta de 2009 (Diesel Fuel Injection Equipment Manufacturers 2009), a possibilidade da utilização de biodiesel nos sistemas de injeção de combustível até uma mistura de 7%, prevendo que este limite seja alargado até 10% se forem efetuados os respetivos ajustes nas normas EN 14214 e EN 590 que estabelecem os critérios de qualidade e comercialização de biodiesel e gasóleo, respetivamente.
Considera-se ainda relevante a utilização de biodiesel em frotas de veículos quer por empresas municipais, quer por empresas de transportes de bens e pessoas.
Para os utilizadores em geral, a informação relativa à utilização de biodiesel é escassa, muitas vezes contraditória e frequentemente carregada de intuito comercial pouco credível.
Acrescentando esta situação ao facto de haver várias empresas que apostaram na produção de biodiesel em Portugal, surgiu o desafio de perceber como poderia ser feito um estudo cujo intuito fosse a análise comparativa da utilização de biodiesel nos veículos, focando este estudo no caso dos veículos que circulam em Portugal.
Com o apoio da empresa Prio Energy, SA foi estabelecido um protocolo para a realização de alguns testes utilizando o banco de ensaios de motores e um motor típico de um veículo pesado. Ainda com a colaboração desta empresa foi estabelecido um estudo complementar que visava a utilização dos dados de consumo de uma empresa de transporte de passageiros no norte do país, que iria iniciar o abastecimento com biodiesel, introduzido de forma faseada, fornecido pela Prio Energy.
Para complementar o trabalho, atendendo a que seria importante efetuar um estudo tendo também em consideração a avaliação de veículos ligeiros, realizaram-se ensaios com este tipo de veículos em banco de motores, em banco de rolos e em estrada.
Esta abordagem tinha ainda como objetivo a introdução de metodologias que permitissem complementar os ensaios de laboratório com uma avaliação concreta envolvendo a utilização de veículos em circulação real de estrada, permitindo a obtenção de informação fidedigna sobre o impacto da utilização de biodiesel nos veículos que circulam em Portugal.