Conforme citado no capitulo anterior, além da soja e da gordura animal, outros tipos de óleo podem ser utilizados para a produção de biodiesel, como algodão, amendoim, palma, girassol, mamona, entre outras oleaginosas existentes no país, bem como os óleos residuais.
Embora o Brasil possua ampla diversidade de insumos agrícolas para a produção de óleos vegetais, e consequentemente para a produção de biodiesel, muitas culturas ainda possuem caráter extrativista, sem plantios comerciais que permitam avaliar suas reais potencialidades.
Dependendo da região em que é cultivada e das condições climáticas e de solo, cada oleaginosa apresenta características específicas na produtividade (kg/ha) e no percentual de óleo obtido, como indica a Tabela 3.6 a seguir. A produtividade das oleaginosas também está associada às tecnologias de cultivo, à qualidade da semente e às tecnologias de processamento praticadas (SOUZA, et. al., 2010).
É importante ressaltar que a expansão da produção de oleaginosas, bem como de qualquer cultura para produção de bioenergia, pode e deve ser realizada sem competição com alimentos e sem provocar desmatamento.
De forma geral, para a produção de biodiesel são necessários investimentos em outras fontes (cultura vegetal tradicional ou algas), preferencialmente que não sejam destinadas a alimentos, a fim de minimizar qualquer possibilidade da produção de biodiesel afetar, de alguma maneira, os preços dos óleos vegetais, ou até mesmo dos grãos utilizados como alimento. Dado o tamanho do mercado de combustível, independentemente do percentual de mistura de biodiesel ao diesel, impactaria o mercado de óleos vegetais e toda a sua cadeia produtiva, pois, segundo a USDA (2010), o consumo mundial de diesel é cerca de 10 vezes a produção mundial dos principais óleos vegetais.
Ao se utilizar um óleo vegetal alimentar para fins energéticos, aumenta-se a demanda desse óleo e, consequentemente, há uma pressão de alta de seu preço, uma vez que a quantidade afetada nem sempre aumenta no mesmo ritmo da demanda. O emprego desse tipo de óleo para produzir combustível pode diminuir sua oferta no mercado de alimentos, ocasionando um aumento de preço, caso não haja, simultaneamente, aumento suficiente de sua oferta para atender a demanda do mercado de alimentos e de combustível.
Além disso, os óleos vegetais possuem outros tipos de uso que podem acabar sendo mais rentáveis que para a produção de biodiesel.
A Tabela 3.6 apresenta algumas características de culturas oleaginosas com potencial de uso para fins energéticos.
Tabela 3.6. Características de culturas oleaginosas no Brasil.
Espécie Origem do óleo Teor de óleo (%) (meses/ano) Colheita Rendimento (t óleo/há)
Dendê/Palma Amêndoa 22 12 3,0 - 6,0 Coco Fruto 55 - 60 12 1,3 - 1,9 Babaçu Amêndoa 66 12 0,1 - 0,3 Girassol Grão 38 - 48 3 0,5 - 1,9 Colza/Canola Grão 40 - 48 3 0,5 - 0,9 Mamona Grão 45 - 50 3 0,5 - 0,9 Amendoim Grão 40 - 43 3 0,6 - 0,8 Soja Grão 18 3 0,2 - 0,4 Algodão Grão 15 3 0,1 - 0,2 Fonte: MAPA/EMBRAPA, 2006.
Óleo de Algodão
O óleo de algodão traz a vantagem de ser mais barato que o da soja e possuir quase a mesma disponibilidade. Apesar da baixa representatividade (2,5%), ocupa o terceiro lugar entre as matérias-primas mais utilizadas para a produção de biodiesel no Brasil, estando atrás apenas da soja e da gordura animal.
Entretanto, o óleo de algodão é mais impuro, sendo necessário um pré- tratamento específico, acarretando no aumento de custos da sua utilização. Além disso, este óleo apresenta outras desvantagens para a produção de biodiesel, que é o baixo teor de óleo por caroço e sua larga aplicação na indústria alimentícia
(BELTRÃO& AMORIM, 2007).
Mesmo assim o óleo de algodão continuará sendo uma importante matéria- prima para a produção de biodiesel no Brasil, principalmente na entressafra da soja, que é quando sua oferta é maior.
Óleo de Palma
O dendezeiro requer uma cultura em solos profundos, não compactos, médias mínimas de temperatura superiores a 24ºC, precipitações acima de 2000 mm/ano, distribuídos durante todos os meses. Requer baixa mecanização e pequena quantidade de defensivos agrícolas. Tais características fazem do Estado do Amazonas um potencial perfeito para prática de tal cultura, pois possui todas as características climáticas necessárias a seu pleno estabelecimento (MOURAD, 2006).
A palma ou dendê foi (e talvez ainda seja) visto como uma das grandes opções para produção de biodiesel, considerando suas características e possibilidades na região Norte e a sua grande produtividade de óleo. De acordo com a BIODIESELBR (2005), com 5 milhões de hectares de soja, é possível responder por 5% do consumo de diesel do Brasil. Com a mesma área de dendê, responde-se por 100% do consumo. Diante deste cenário, pode-se dizer que maiores plantios de palma poderiam garantir a produção de biodiesel mais seguro no Brasil.
Essa cultura pode ser utilizada na recuperação de áreas degradadas, aproveitando um solo antes improdutivo sem acarretar em novas derrubadas na floresta (BIODIESELBR, 2014b; VILLELA, 2014).
Entretanto verifica-se a existência de barreiras econômicas relativas aos outros usos finais do óleo de palma, que apresentam altos custos de oportunidade e fazem com que seja difícil o seu uso para a produção de biodiesel.
O óleo de dendê apresenta diversas aplicações na indústria, desde frituras industriais, chocolates, massas, margarinas, biscoitos, sorvetes, cosméticos, detergentes, sabões e sabonetes até produção de graxas e lubrificantes e artigos vulcanizados. Essas diversas utilizações podem ser mais rentáveis que seu uso para a produção de biodiesel, como mostrado na Tabela 3.7 de comparação de custos de oportunidade, que acaba prejudicando o seu uso para produção de biodiesel.
Tabela 3.7. Comparação de custos de oportunidade entre os óleos de mamona, soja e dendê.
Matéria-prima Custo de Produção (US$/l)* Custo de Oportunidade (US$/l)*
Mamona 0,43 0,57 0,92 0,94
Soja 0,37 0,46
Dendê 0,17 0,2 0,44 0,52
Referência
Diesel Mineral 0,24 0,26
*Referência do dólar em 2005: R$ 2,48 (SECRETARIA DA FAZENDA, 2005). Fonte: MACEDO & NOGUEIRA, 2005.
O óleo de palma é largamente utilizado na indústria alimentícia, em substituição à gordura trans, na indústria de higiene e química. Sua produtividade diferenciada resulta em menores custos de produção, que se reflete em menor preço nos mercados de commodities (VILLELA, 2014).
Apesar do crescimento da produção de dendê, o Brasil ainda importa óleo de dendê da Malásia para outros usos e parece difícil conseguir que haja disponibilidade suficiente para o biodiesel, apesar de alguns autores considerarem esta uma excelente opção para a região Norte11. Com a expansão da área plantada de dendê, provavelmente em 2015 o Brasil se tornará o 5º maior produtor mundial desta oleaginosa, ficando atrás apenas da Indonésia, Malásia, Tailândia e Nigéria. Mesmo assim a produção não seria suficiente para atender a demanda da indústria
11 Na região Norte, quase seis milhões de litros de diesel consumidos em 2012 (representando 88%
do consumo total) foram provenientes de outras regiões, sendo que mais de ¼ deste total foi destinado a alimentar os sistemas isolados. Por conta do uso intensivo de combustíveis fósseis, os sistemas isolados emitem proporcionalmente mais GEE do que a sua contribuição na geração elétrica (VILLELA, 2014). Assim, o uso de biodiesel poderia contribuir para minimizar estas dificuldades.
brasileira para os fins tradicionais e o crescente mercado voltado a agroenergia (VILLELA, 2014).
A expansão da área cultivada com a palma nas áreas já desmatadas da Amazônia é reconhecida por ser uma excelente alternativa para a produção de óleo para fins alimentares e energéticos, além de diminuir a pressão sobre as áreas de florestas nativas. Com isso, constitui-se suporte para a diversificação da matriz energética e para a criação de empregos e aumento de renda da população envolvida nessa atividade (EMBRAPA, 2010a).
Óleo de Mamona
O uso da mamona para a produção de biodiesel enfrentou várias dificuldades, fazendo com que o mesmo fosse descartado. O elevado custo de oportunidade para outros usos (conforme Tabela 3.7) e as dificuldades de capacitação dos agricultores familiares no semiárido do Nordeste foram as principais dificuldades12.
Além disso, existem ainda problemas técnicos quanto a produção de biodiesel com óleo de mamona. As propriedades químicas, tanto do óleo como do biodiesel de mamona, são muito diferentes das apresentadas por outras oleaginosas usuais, como pode ser visto na Tabela 3.8.
Tabela 3.8. Propriedades químicas da mamona, soja e dendê.
Viscosidade a 37,8 ºC (cSt) Densidade a 20 ºC (g/cm3)
OMe OEt OMe OEt
Mamona 17,02 19,75 0,9144 0,9095
Soja 4,08 4,41 0,884 0,881
Dendê 6,25 6,39 0,8603 0,8597
Óleo Diesel 2,5 a 5,5 0,82 a 0,88
Notas: OMe – biodiesel metílico; OEt – Biodiesel etílico Fonte: BIODIESELBR, 2006.
De acordo com os valores apresentados na Tabela 3.8, percebe-se que os combustíveis dos óleos de soja e dendê apresentam valores aceitáveis para as propriedades estudadas, enquanto que o derivado de mamona não. Portanto, o uso do óleo de mamona dificulta todas as etapas do processo de produção de biodiesel,
12 Referência pessoal
tanto na velocidade da reação, quanto na separação e purificação dos produtos (biodiesel e glicerina).
Certamente esses fatos, associados a um preço mais elevado desse óleo em relação aos demais, certamente foram os responsáveis pelo fato de que este biodiesel é menos competitivo economicamente (BIODIESELBR, 2006).
Óleos Residuais
Outra possibilidade é a utilização dos óleos residuais de fritura para a produção de biodiesel, podendo ser uma alternativa para o descarte desse resíduo evitando, assim, contaminação de água e solo.
Por ser um óleo de baixa qualidade, há necessidade de realizar um pré- tratamento para remover as impurezas presentes, antes de ser utilizado como matéria-prima na produção de biodiesel, o que pode acarretar em custos adicionais ao processo.
De acordo com CHRISTOFF (2006), além da vantagem ambiental caracterizada pela destinação adequada de um resíduos que, em geral, é descartado inadequadamente, impactando diretamente o meio ambiente, a utilização de óleos residuais para a produção de biodiesel ainda apresenta vantagens de cunho tecnológico, caracterizada pela dispensa do processo de extração do óleo, e de cunho econômico, caracterizada pelo custo da matéria-prima, pois por se tratar de um resíduo, o óleo residual de fritura tem seu preço de mercado estabelecido, principalmente o óleo proveniente da área comercial, que é comercializado para a produção de sabão. Entretanto o óleo residual proveniente de residências pode ter espaço para crescer e alavancar a produção de biodiesel a partir desta matéria- prima.
As desvantagens de se utilizar os óleos residuais para a produção de biodiesel estão relacionadas, principalmente, à coleta e armazenamento do óleo.
As principais características dos óleos aqui apresentados e suas possíveis aplicações para a produção de biodiesel no Brasil encontram-se no Anexo C deste trabalho.
EPA (2012) analisa o ouso de óleos residuais para produção de biodiesel, em particular com as vantagens ambientais decorrentes. Também Mittelbach (2008)
estuda desde 1986 o uso de óleos residuais para a produção de biodiesel na Universidade de Graz.
Felizardo et. al. (2005) estudaram as condições ideais para a produção de biodiesel utilizando óleos residuais de fritura, coletados de cantinas escolares, população e restaurantes locais. A produção de biodiesel foi feita por transesterificação via rota metílica.
GNANAPRAKASAM et. al. (2013) analisaram o processo de produção de biodiesel a partir de óleos residuais por esterificação com catálise ácida. Foram analisados vários parâmetros que influenciaram o processo de produção, como taxa de reação, concentração do catalisador, álcool utilizado, razão de álcool e óleo, conteúdo de ácidos graxos livres e teor de água.
Esses são alguns dos vários autores que analisam o processo de produção de biodiesel a partir de óleos residuais de fritura. No Brasil, em SP, a planta de biodiesel de Catanduva/SP, parceira do projeto BIOACV descrito no capitulo 5, já utiliza óleos residuais para a produção de biodiesel, via rota etílica, em sua planta multifuncional. Esta é a única usina que opera exclusivamente com etanol anidro.