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ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENAUNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
IDENTIFICAÇÃO, ANÁLISE E COMPARATIVO DO STATUS ATUA L E
PERSPECTIVAS DO BIODIESEL BRASILEIRO E SUAS MATÉRIA S-PRIMAS
FILIPE VIEIRA FERNANDES DOS SANTOS
Orientadora: Profª. Drª. Heizir F. de Castro
Lorena2011
FILIPE VIEIRA FERNANDES DOS SANTOS
IDENTIFICAÇÃO, ANÁLISE E COMPARATIVO DO STATUS ATUA L E
PERSPECTIVAS DO BIODIESEL BRASILEIRO E SUAS MATÉRIA S-PRIMAS
Trabalho de Conclusão de Curso paraobtenção de graduação em de EngenhariaQuímica da Universidade de São Paulo
Orientadora: Profª. Drª. Heizir F. de Castro
Lorena2011
Dedico esta conquista ao meu pai Marcos,minha mãe Maria Cristina e a minha irmã
Larissa, por me apoiarem de formaincondicional durante esta e todas as etapas
de minha vida.
AGRADECIMENTOS
Quero expressar meus agradecimentos pelas contribuições com que pude
contar durante a execução deste trabalho. Agradeço:
A Deus, pois sem ele este trabalho não seria concluído;
A Profª. Drª. Heizir F. de Castro pela oportunidade de realizar este trabalho,
pela ótima orientação recebida e pela paciência dispendida;
Ao Prof. Dr. Marcos Villela Barcza pela contribuição com materiais
importantes, pelas dicas e orientação recebida;
A minha família, pela compreensão, amizade e incentivo durante toda
minha graduação;
Aos meus irmãos de república, pela amizade, apoio e convivência ao longo
destes anos;
"Ser o homem mais rico do cemitério não importa para mim... Ir para a
cama à noite, dizendo que fizemos algo maravilhoso... É isso que importa para
mim.”
Steve Jobs
“A vida é para quem topa qualquer parada. Não para quem pára em qualquertopada.“
Bob Marley
“Se você quer ser bem sucedido, precisa ter dedicação total, buscar seu últimolimite e dar o melhor de si.“
Ayrton Senna
RESUMO
SANTOS, F. V. F. Identificação, Análise e Comparativo do Status Atu al e
Perspectivas do Biodiesel Brasileiro e suas Matéria s-Primas. 2011. 60 f.
Trabalho de Conclusão de Curso – Escola de Engenharia de Lorena,
Universidade de São Paulo, Lorena, 2011.
Este trabalho teve como objetivo estudar a cadeia do biodiesel brasileiro,
com uma abrangência multidisciplinar, identificar e analisar o status atual e as
perspectivas para o biodiesel brasileiro, com enfoque nas matérias-primas,
comparando-as entre si sob a perspectiva de se consolidarem na produção de
biodiesel no Brasil.
Para este propósito, foi realizada uma ampla revisão bibliográfica
relacionada a cadeia produtiva do biodiesel brasileiro, para tanto foram utilizadas
publicações atualizadas de diversas fontes, como boletins dos órgãos
fiscalizadores e normativos, revistas especializadas, banco de dados acadêmicos,
artigos, monografias, teses, etc.
Das informações coletadas, foram identificados e analisados os resultados
alcançados e gargalos tecnológicos atuais de toda a cadeia do biodiesel brasileiro
desde o início da utilização, em todo território nacional, da mistura de biodiesel ao
diesel de petróleo.
Com os informações coletadas, foi possível avaliar as perspectivas para as
diferentes oleaginosas utilizadas, e também para as que possuem potencial para
a produção de biodiesel, almejando uma diversificação do meio de produção, e
correlacionando a utilização das diferentes fontes de óleo vegetal com a
segurança alimentar e agricultura familiar.
Palavras-chave: biodiesel, oleaginosas
ABSTRACT
SANTOS, F. V. F. Identificação, Análise e Comparativo do Status Atu al e
Perspectivas do Biodiesel Brasileiro e suas Matéria s-Primas. 2011. 60 f.
Trabalho de Conclusão de Curso – Escola de Engenharia de Lorena,
Universidade de São Paulo, Lorena, 2011.
This work targeted to study the chain of biodiesel in Brazil, with a
multidisciplinary approach to identify and analyze the current status and prospects
for the Brazilian biodiesel, focusing on raw materials, comparing them with each
other from the perspective of consolidating production biodiesel in Brazil.
For this purpose, performed an extensive literature review related to the
biodiesel productive chain in Brazil, were used for both current publications from
different sources, such as newsletters and regulatory enforcement agencies,
magazines, databases, academic articles, monographs, theses, etc.
The collected information, identified and analyzed the results and current
difficult technological levels of the entire chain of Brazilian biodiesel since the
beginning of use, nationwide, the mixture of biodiesel with petroleum diesel.
From the results obtained in this work it was possible to assess the prospects
for use different oil, and also for those that have the potential to produce biodiesel,
aiming to diversify the means of production, and correlating the use of different
sources of vegetable oil security food and family farming.
Keywords: biodiesel, vegetable oil
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Matriz energética brasileira 7
Figura 2 - Matriz energética mundial 8
Figura 3 - Consumo de biodiesel dos maiores produtores de biodiesel do mundo (m³) 9
Figura 4 - Evolução anual da produção, da demanda compulsória e da capacidade
nominal autorizada pela ANP
12
Figura 5 - Fluxograma da produção de biodiesel via transesterificação 17
Figura 6 - Preços de insumos no produtos: Metanol x Etanol Anidro 19
Figura 7 - Participação das matérias-primas Usadas na Produção do Biodiesel no
Brasil.
21
Figura 8 - Área e Produção de Cereais, Leguminosas e Oleaginosas no Brasil entre
1980 a 2011.
23
Figura 9 - Variação Percentual da Produção de Cereais, Leguminosas e Oleaginosas
no Brasil.
24
Figura 10 - Matérias-primas com potencial para biodiesel por região 27
Figura 11 - Porcentagem de não conformidades encotnradas nos combustíveis líquidos
no Brasil entre 2005 e 2011
32
Figura 12 - Tipos de não conformidades, em porcentagem, encontradas no diesel no
Brasil durante o mês de setembro de 2011
32
Figura 13 - Distribuição regional da produção de biodiesel 35
Figura 14 - Evolução do número de famílias participantes do PNPB 38
Figura 15 - Distribuição da produção de biodiesel brasileiro por região 38
Figura 16 - Aquisições da PNPB por região 39
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Produção de biodiesel1 - B100 – 2005-2011 (m³) 11
Tabela 2 - Quantidade de usinas em operação no Brasil 13
Tabela 3 - Teor estimado de óleo e produtividade para diversas
oleaginosas
22
Tabela 4 - Síntese das características das oleaginosas 28
Tabela 5 - Capacidade instalada de produção de biodiesel por região 39
LISTA DE SIGLAS
ABIOVE - Associação Brasileira da Indústria de Óleos Vegetais
ANFAVEA - Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores
ANP - Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis
BEN - Balanço Energético Nacional
CIDE - Contribuição de Intervenção no Domínio Econômico
CO - Monóxido de Carbono
CO2 - Dióxido de Carbono
COFINS - Contribuição para Financiamento da Seguridade Social
EPE - Empresa de Pesquisa Energética
HC - Ácido Carbônico
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IPI - Imposto sobre Produtos Industrializados
MAPA - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento
MCT - Ministério da Ciência e Tecnologia
MDA - Ministério de Desenvolvimento Agrário
MME - Ministério de Minas e Energia
PIS - Programas de Integração Social
PNPB - Programa Nacional de Produção de Biodiesel
RBTB - Rede Brasileira de Tecnologia de Biodiesel
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO.............................................................................. 2
2. METODOLOGIA...................................... ...................................... 5
3. DESENVOLVIMENTO................................................................... 7
3.1 Panorama da Matriz Energética Brasileira....... ............. 7
3.2 Panorama Atual do Biodiesel no Brasil.......... ............... 10
3.2.1 Capacidade Produtiva......................... .................... 10
3.2.1.1 Usinas..................................... .......................... 13
3.2.1.2 Segurança alimentar........................ ............... 14
3.2.2 Tecnologia................................... ............................. 16
3.2.2.1 Etanol x Metanol........................... ................... 19
3.2.3 Matérias-primas brasileiras.................. .................. 20
3.2.4 Co-produtos.................................. ........................... 29
3.2.5 Qualidade.................................... .............................. 31
3.2.6 Logística.................................... ............................... 34
3.2.7 Agricultura Familiar......................... ........................ 37
4. CONCLUSÃO........................................ ........................................ 41
REFERÊNCIAS................................................................................... 43
21. INTRODUÇÃO
Historicamente a biomassa foi largamente empregada como fonte de
obtenção de diversos materiais, tais como fibras, polímeros e combustíveis, e este
interesse pode ser atribuído ao seu caráter renovável e sua ampla disponibilidade
(CHEN, 1992). Com a expansão da indústria do petróleo, a biomassa perdeu sua
importância devido à obtenção e desenvolvimento de materiais com propriedades
diferenciadas, a custos competitivos. Porém em alguns segmentos, a biomassa
manteve sua posição como no caso das fibras de algodão e lã, da borracha
natural, do etanol combustível e das tintas à base de resinas alquídicas.
Atualmente, com o constante aumento na demanda por fontes de energia, a
ampliação da consciência ecológica e o esgotamento das reservas de petróleo de
fácil extração, aliado a um possível desenvolvimento econômico-social, têm
incentivado pesquisas no sentido de desenvolver novos insumos básicos, de
caráter renovável, para diversas áreas de interesse industrial (SCHUCHARDT et
al., 2001).
O uso de óleos e gorduras, de origem vegetal ou animal, e seus derivados
como combustível remonta ao fim do século XIX quando Rudolph Diesel, inventor
do motor à combustão interna que leva seu nome, utilizou em seus ensaios
petróleo cru e óleo de amendoim (SHAY, 1993). Devido ao baixo custo e alta
disponibilidade do petróleo à época, este passou a ser o combustível largamente
usado nestes motores (SHAY, 1993). Com o passar do tempo, tanto o motor
quanto o combustível foram ajustados, buscando maior eficiência e menor custo,
a tal ponto que, atualmente, não mais é possível utilizar petróleo ou óleos
vegetais in natura diretamente. Deve-se destacar que na primeira metade do
século XX, os óleos vegetais puros ou seus derivados foram usados em motores
à combustão interna, principalmente em situações emergenciais como nas crises
de abastecimento mundial de petróleo devido às guerras (MA e HANNA, 1999).
Entretanto, com a realização de muitos trabalhos aliada à evolução de
várias técnicas analíticas, ampliaram-se os conhecimentos sobre os óleos e as
gorduras. E hoje se sabe que os óleos e as gorduras animais e vegetais
(triglicerídeos), in natura ou modificados, tem um papel importante devido às
diferentes funcionalidades exibindo assim grande versatilidade química. Este
3potencial químico pode ser aproveitado para preparação de vários materiais com
inúmeras aplicações comerciais, tais como materiais poliméricos, lubrificantes,
revestimentos, adesivos estruturais, entre outros.
Para os biocombustíveis a possibilidade de emprego de combustíveis de
origem agrícola em motores é bastante atrativa, levando em conta o aspecto
ambiental, o fato de ser uma fonte renovável de energia e também pela redução
da dependência de importação de petróleo (FERRARI et al., 2005).
O biodiesel pode ser definido como sendo um monoalquil éster de ácidos
graxos derivados de fontes renováveis, como óleos vegetais e gorduras animais,
obtidos por transesterificação, na qual ocorre a transformação de triglicerídeos em
moléculas menores de ésteres de ácidos graxos (SCHUCHARDT et al, 1998;
RAMOS et al., 2003). O biodiesel possui algumas características que apresentam
vantagens sobre os combustíveis derivados do petróleo, tais como, virtualmente
livre de enxofre e de compostos aromáticos; alto número de cetano; teor médio de
oxigênio; maior ponto de fulgor; menor emissão de partículas, HC, CO e CO2;
caráter não tóxico e biodegradável, além de ser proveniente de fontes renováveis
(HAAS et al., 2001).
Vários são os tipos de biomassa capazes de produzir biocombustíveis,
dentre elas destacam-se as oleaginosas através de seus ésteres de ácidos
graxos obtidos do processo de transesterificação do óleo extraído. Entretanto,
mais de 95% da matéria-prima empregada para a produção de biodiesel provêm
de óleos vegetais comestíveis em razão da grande produção mundial e da
composição química destes óleos que proporciona a produção de um biodiesel de
alta qualidade (GUI; LEE; BHATIA, 2008). Desta forma, a utilização de óleos
comestíveis apresenta algumas limitações, tais como a competição com a cadeia
alimentícia, resultando na elevação tanto do preço do biocombustível como do
óleo comestível (KANSEDO; LEE; BHATIA, 2009).
Para contornar tais limitações, pesquisas têm sido direcionadas para o uso
de óleos não-comestíveis, os quais não são aptos para a alimentação humana em
decorrência do elevado teor de ácidos graxos saturados (considerados prejudicais
à saúde) ou da presença de componentes tóxicos, como os contidos nos óleos de
mamona e colza (LEUNG; WU; LEUNG, 2010). As sementes das oleaginosas
não-comestíveis, geralmente, podem ser cultivadas em terras pouco férteis, as
4quais não são adequadas para o crescimento da maioria das oleaginosas e o
custo de cultivo é menor, uma vez que as sementes possuem elevados teores em
óleo, mesmo sem cuidados intensivos (KUMAR; KUMAR; RAHEMAN, 2007).
No presente trabalho, o objetivo foi identificar e analisar o status atual do
biodiesel brasileiro com enfoque na demanda energética brasileira, vantagens e
desvantagens de sua utilização e as condições hoje de produção, visando em
especial a situação das matérias-primas, responsáveis estas por viabilizar ou não
sua produção devido custo, oferta e transformação destas, que trazem consigo
ainda, a discussão sobre a relação entre a plantação de alimentos e de
oleaginosas para a produção de biodiesel visto a atual crise dos alimentos,
relação esta que será considerada ao analisar as diferentes matérias-primas
brasileiras para biodiesel.
52. METODOLOGIA
Foi realizada, para este projeto, uma ampla consulta a artigos atuais,
usando para isto um período de abrangência de análise das novidades nos
últimos 10 anos a respeito do tema proposto, portanto, onde foram considerados
especialmente artigos e dados datados a partir do ano 2001 até o presente, visto
a velocidade hoje de atualização da ciência, em especial as pesquisas sobre
biocombustíveis, embora bons trabalhos que por ventura tenham sido feitos antes
desta data não foram desconsiderados.
O estudo desenvolvido, foi uma análise documental multi e interdisciplinar,
com a intenção de identificar, analisar e comparar todo o contexto atual de cada
matéria-prima com potencial para em um futuro não muito distante se consolidar
como fonte renovável de combustível líquido, entretanto, ainda com foco nas
matérias-primas, explorar se uma discussão atual, que envolve a equalização
entre a crise mundial dos alimentos, maior demanda energética e área
agricultável disponível, dando ênfase assim, as matérias-primas que não
competem com o setor alimentício.
Na busca por artigos, foi elaborado um banco de dados com artigos a
respeito de atualidades sobre biodiesel, utilizando se para tanto, busca por artigos
das mais diversas abordagens a respeito de biodiesel, atrás de pistas sobre
novas pesquisas e inovações na área, também direcionou-se essa busca a
estudos específicos sobre agroindústria e artigos sobre rotas e cadeias produtivas
que utilizem das matérias-primas desejáveis.
Para alcançar estes dados diversas fontes de pesquisa foram utilizadas. As
informações referentes ao PNPB (Programa Nacional de Produção de Biodiesel)
não estão reunidas e organizadas em um local de fácil acesso à sociedade e,
portanto, foram realizadas buscas em websites do Ministério de Minas e Energia
(MME), do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), do
Ministério de Desenvolvimento Agrário (MDA), da Agência Nacional do Petróleo,
Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), do PNPB, de institutos de informações
agropecuárias, para dados estatísticos agroindustriais foram consultados os
websites do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), bem como
pesquisas em periódicos e congressos com a temática da produção de
6biocombustíveis nacionais e internacionais.
Foi ainda utilizado o banco de dados científico Web Knowledge, para
encontrar artigos que datassem dentro do período de referência da pesquisa além
de buscas realizadas em sites de busca convencionais, como Google e Yahoo.
73. DESENVOLVIMENTO
3.1 Panorama da matriz energética brasileira
A matriz energética consiste, numa definição simplificada, de uma
descrição de toda a produção e consumo de energia de um país, discriminada por
fonte de produção e setores de consumo. A matriz pode ser tão detalhada quanto
se deseje. No Brasil, a descrição disponível mais detalhada que se tem é o
Balanço Energético Nacional (BEN), que é elaborado anualmente pela Empresa
de Pesquisa Energética (EPE), sendo publicado pelo MME. É um documento
bastante completo, publicado regularmente desde 1970, sendo amplamente
utilizado tanto pelo governo quanto pelo setor privado para suas atividades de
planejamento e investimento (VICHI; MANSOR, 2009).
Neste contexto, o Brasil se destaca dos demais países por um motivo bem
simples, a matriz energética nacional possui maior fração de uso de fontes
renováveis do que a média mundial, como observa se na figura 1 em comparação
a figura 2.
O Brasil tem, portanto, uma oportunidade ímpar de se firmar como um dos
Figura 1: Matriz energética brasileira
8líderes mundiais no setor de energia. Impulsionado por seu gigantesco potencial
hídrico e contando com um forte programa de combustíveis alternativos iniciado
com o etanol, o país sai na frente dos demais.
Apesar da grande dependência do petróleo, a matriz energética brasileira
apresenta uma tendência à diversificação mais acentuada do que o cenário
mundial. Enquanto o petróleo representa aproximadamente 37% da energia
utilizada no Brasil, a média mundial está em 42%.
A energia oriunda da utilização de energia de fonte renovável representa
31% da energia utilizada no Brasil, frente aos 13% do cenário mundial, colocando
o país numa posição invejável e única entre os países de maior consumo no
mundo, como pode se observar pela matriz energética mundial mostrada na figura
2 (BEN, 2011).
O que gera esses números brasileiros a respeito da utlização de fontes
renováveis em sua matriz energética são principalmente a utilização no país de
etanol como combustível veicular e a queima de bagaço de cana na indústria, em
especial nas usinas.
O biodiesel, escopo deste trabalho, vem por colaborar na diversificação da
matriz energética substituindo uma fatia da utilização do petróleo, e o Brasil segue
a passos largos em busca deste objetivo, em 2010 já foi o segundo país do
Figura 2: Matriz energética mundial
9mundo em relação ao consumo de biodiesel, como pode se ver na comparação
entre os maiores produtores de biodiesel no mundo na figura 3.
Outro ponto importante que deve ser destacado é que a necessidade de
substituição do petróleo como fonte de energia não é apenas desejável sob o
ponto de vista ambiental. Além da geração de energia, existem frações do
petróleo que são de extrema importância como matéria-prima para a indústria
química. Ao contrário do setor energético, ainda não há alternativas
economicamente viáveis para a substituição do petróleo como insumo industrial.
Por exemplo a “transformação” do petróleo em plásticos, não acarreta emissão de
grandes quantidades de CO2, uma vez que o carbono permanece fixo no produto
final. O petróleo é um produto valioso demais para continuar sendo queimado em
motores (VICHI; MANSOR, 2009).
Figura 3: Consumo de biodiesel dos maiores produtores de biodiesel do mundo (m³)
103.2 Panorama atual do Biodiesel no Brasil
3.2.1 Capacidade produtiva
Após anos de pesquisas relativas à produção e ao uso do biodiesel no
Brasil, recentemente este combustível deixou de ser puramente experimental e se
tornou uma realidade nos motores a diesel do país todo, mas em outros países
isso já acontecera a algum tempo.
Em dezembro de 2004, foi criado o PNPB, como resultado de uma parceria
entre um grupo de trabalho interministerial e duas associações empresariais, a
Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (ANFAVEA) e a
Associação Brasileira da Indústria de Óleos Vegetais (ABIOVE). Num primeiro
momento, a legislação federal não definiu a obrigatoriedade da adição do
biodiesel ao óleo diesel de petróleo vendido no País, mas apenas autorizou as
distribuidoras de combustíveis a adicionar 2% do biocombustível em cada litro do
diesel de petróleo vendido internamente. Contudo, com um alto investimento por
parte de empresas nacionais e internacionais, viu-se em poucos anos um
desenvolvimento da capacidade produtiva de biodiesel no Brasil, o que permitiu
uma antecipação da obrigatoriedade da mistura de biodiesel no diesel.
A obrigatoriedade da adição de 2% de biodiesel ao diesel (mistura B2)
iniciou-se a partir de janeiro de 2008 e desde janeiro de 2011, a ANP, tornou
obrigatória a mistura de 5%.
Esta medida, além de fortalecer a indústria nacional e reduzir a
participação do diesel mineral na matriz energética nacional, visa também escoar
a produção nacional de biodiesel que recebeu muito investimento desde 2005.
O programa foi fundamental para iniciar a produção em larga escala de
biodiesel, a tabela 1 mostra a evolução desta produção no Brasil. O crescimento
ocorreu em ritmo lento e acelerou a partir de junho de 2008, ou seja, no período
que antecede a adição obrigatória de 3% de biodiesel ao diesel mineral. Este
fenômeno se justifica pelo aumento da demanda de biodiesel em função deste
novo padrão de mistura autorizado pelo governo federal.
11
Tabela 01: Produção de biodiesel1 - B100 - 2005-2011 (m3)
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Janeiro - 1.075 17.109 76.784 90.352 147.435 183.237
Fevereiro - 1.043 16.933 77.085 80.224 178.049 176.675
Março 8 1.725 22.637 63.380 131.991 214.150 233.284
Abril 13 1.786 18.773 64.350 105.458 184.897 199.406
Maio 26 2.578 26.005 75.999 103.663 202.729 219.974
Junho 23 6.490 27.158 102.767 141.139 204.940 230.884
Julho 7 3.331 26.718 107.786 154.557 207.434 238.009
Agosto 57 5.102 43.959 109.534 167.086 230.613 230.198
Setembro 2 6.735 46.013 132.258 160.538 219.865
Outubro 34 8.581 53.609 126.817 156.811 210.537
Novembro 281 16.025 56.401 118.014 166.192 208.972
Dezembro 285 14.531 49.016 112.053 150.437 187.653
Total do Ano 736 69.002 404.329 1.167.128 1.608.448 2.397 .272 1.711.667
Fonte: ANP
Em setembro de 2011, os dados não estão contabilizados na tabela 1 mas são
dados preliminares do próprio governo federal, divulgados no Boletim mensal dos
Combustíveis Renováveis, mas com base nas entregas dos leilões promovidos pela ANP,
mostram que a produção estimada no mês foi de 243 mil m³. No acumulado do ano,
acrescido da estimativa para setembro, a produção atingiu 1.955 mil m³, um aumento
médio de 9% em relação ao mesmo período de 2010 (1.790 mil m³).
Apesar do aumento da demanda e produção de biodiesel nos últimos anos,
o setor recebeu altíssimos investimentos na expectativa de que a mistura de
biodiesel no diesel fóssil venha a sofrer novas alterações nos próximos anos, mas
isto gerou uma capacidade industrial sub-aproveitada conforme pode se observar
na figura 4.
12
A taxa média de ociosidade da capacidade instalada durante o período da mistura
obrigatória é de 52%. Apesar de a demanda vir crescendo continuamente desde o início
da mistura obrigatória, a ociosidade da capacidade produtiva instalada continua,
conforme pode ser observado na figura 4.
Figura 4: Evolução anual da produção, da demanda compulsória e da capacidade nominalautorizada pela ANP
133.2.1.1 Usinas
Atualmente existem 65 plantas produtoras de biodiesel autorizadas pela
ANP para operação no País, correspondendo a uma capacidade total autorizada
de 17.862,95 m3/dia.
Destas 65 plantas, 60 possuem Autorização para Comercialização do
biodiesel produzido, correspondendo a 17.105,25 m3/dia de capacidade
autorizada para comercialização.
Há ainda 10 novas plantas de biodiesel autorizadas para construção e 9
plantas de biodiesel autorizadas para ampliação de capacidade. Com a
finalização das obras e posterior Autorização para Operação, a capacidade total
autorizada poderá ser aumentada em 4.727,79 m3/dia.
Tabela 2: Quantidade de usinas em operação no Brasil.
Quantidade Capacidade(m³/dia)
Plantas autorizadas somente para operação 5 240,70
Plantas autorizadas para operação ecomercialização
60 17.105,25
Total (plantas autorizadas para operação) 65 17.862,95Fonte: ANP
A autorização para comercialização requer que uma série de documentos,
bem como a certificação da qualidade do biodiesel produzido entre os parâmetros
instituídos nas normas, encontram-se entre estes parâmetros os que são
provenientes da normatização do diesel mineral e os que foram originados de
análises de óleos vegetais, comumente utilizados na indústria óleoquímica. Na
Resolução ANP Nº 25 de 2.9.2008, é onde estão descritas as normas que devem
ser cumpridas para as autorizações de operação e de comercialização da
produção.
Destaca-se também que atualmente há 15 solicitações de Autorização para
Construção de novas plantas produtoras de biodiesel e 9 solicitações de
Autorização para Construção referentes à ampliações de capacidade de plantas
já existentes. Tais solicitações encontram-se em processo de análise na ANP.
143.2.1.2 Segurança alimentar
Devido à sua extensão territorial e condições climáticas favoráveis, o Brasil
é considerado um dos países mais propícios para a exploração e expansão de
biomassa para fins energéticos, pois além da área já ocupada pelas atividades
agropecuárias, o País ainda dispõe de, aproximadamente, 140 milhões de
hectares agricultáveis, tornando-o um dos únicos, senão o único país do mundo
capaz de expandir sua produção para os mais variados fins, incluindo a de
oleaginosas (CHIARANDA;ANDRADE; OLIVEIRA, 2005).
Contrariando países como Venezuela e Cuba, que criticam a utilização de
vegetais na produção de biodiesel visto a crise mundial dos alimentos, no Brasil o
risco da produção de biocombustíveis competir com o setor de alimentos é baixo,
pois além dessas terras agricultáveis, o Brasil apresenta características ímpares
para investimentos agropecuários no ramo de biocombustíveis, já que conta com
uma rica diversidade de culturas que não competem com o setor alimentício,
clima e solo apropriados, mão-de-obra disponível, além de tecnologia e
mercados, nacional e internacional, crescentes (QUINTELHA et al., 2009;
SUAREZ, 2007).
O potencial da produção de energia para deslocar a produção de alimentos
é real e pode gerar preocupações, especialmente se a produção de alimentos na
área serve a população local, enquanto a produção de energia é prioritariamente
para exportação. No Brasil, este poderia ser um problema como é o caso em
vários países em desenvolvimento, por aqui em particular no estado de São
Paulo, onde a expansão das plantações de cana-de-açúcar para produção de
etanol e de oleaginosas para produção de biodiesel poderia reduzir a produção de
alimentos, além de que o estado possui uma alta densidade demográfica e forte
demanda energética de combustíveis. Na prática isto não ocorre porque a
expansão no estado tem ocorrido em pastagens degradadas e a demanda de
insumos compensada pela produção em outros estados (GOLDEMBERG, 2009).
Portanto, a equação a ser equilibrada é, que com a estimulação por maior
produção de grãos estimulada pela demanda de oleaginosas, aumentaria assim
oferta de grãos, que pode resultar em diminuição do custo de produção do
biodiesel, no entanto, pode aumentar a competição entre a produção de alimentos
15e a produção de combustíveis, resultando em maior valor dos grãos, o que
elevaria o custo de produção (SILVA; FREITAS, 2008).
A questão é que com o aumento na produção de biocombustíveis, isto
deverá levar a grandes alterações nos padrões de uso do solo, com a conversão
de áreas não plantadas, como florestas e cerrados, em área de cultivo. Os danos
resultantes ao ecossistema podem ser bastante significativos, já que muitas
destas lavouras são cultivadas em pontos de alta biodiversidade.
Existe ainda o potencial de elevação no preço global dos alimentos, como
por exemplo o milho e a soja, devido ao desvio de produção e terras para a
produção de etanol ou biodiesel, onde antes essas áreas eram destinadas ao
cultivo de alimentos.
Pode-se citar por exemplo o biênio 2007-2008 quando houve grande
crescimento no preço de alimentos como trigo (130%), arroz (98%) e milho (38%).
Este crescimento não pode ser atribuído exclusivamente à questão dos
biocombustíveis e vários fatores devem ser considerados, tais como adversidades
climáticas (que podem ou não estar relacionadas ao aquecimento global),
especulação, criação de estoques regulatórios preventivos e políticas
equivocadas de embargo de alimentos.
A questão dos biocombustíveis é, portanto, bastante complexa, e não se
pode simplesmente afirmar que devemos substituir totalmente o petróleo pelo
etanol e o biodiesel, já que, como afirmamos anteriormente, existem frações
valiosas do petróleo que não podem ser atualmente substituídas pelo uso de
biocombustíveis de maneira economicamente viável.
163.2.2 Tecnologia
O método de obtenção de biodiesel que o governo brasileiro incentiva é o
de transesterificação, que consiste na reação química de triglicerídeos com
álcoois (metanol ou etanol) na presença de um catalisador (ácido, básico ou
enzimático), resultando na substituição do grupo éster do glicerol pelo grupo
etanol ou metanol. A reação de um óleo ou gordura com um álcool, como a
descrita denomina-se alcoolize. A alcoolize é o processo de transesterificação
mais estudado e de maior aplicação comercial, constitui um tipo de esterificação
na qual há formação de novos ésteres com o álcool adicionado pelo
deslocamento dos ácidos graxos da molécula do éster original (ARAÚJO; et al.).
A alcoolize ocorre em meio reacional com excesso de íons hidroxila.
Ocorre então uma redistribuição aleatória dos ácidos graxos, resultando em
triglicerídeos diferentes dos originais, mono e diglicerídeos e ésteres do álcool
adicionado, além de glicerol livre.
O peso molecular desses monoésteres, é próximo ao do diesel. A
similaridade encontrada nos pesos moleculares estende-se às propriedades
físico-químicas (ARAÚJO; et al.)
A glicerina, formada na reação, deve ser purificada antes da venda para se
aumentar a eficiência econômica do processo. A produção brasileira de biodiesel
deveria utilizar o etanol no processo, por ser produzido em abundância e com
baixo custo no Brasil, mas que não foi adotado pela maioria das usinas, como
será visto no tópico Etanol x Metanol.
17
Figura 5: Fluxograma da produção de biodiesel via transesterificação
Em termos de desenvolvimento científico e tecnológico, deve se destacar a
ação que organizou e gerencia a Rede Brasileira de Tecnologia de Biodiesel
(RBTB), criada e implementada em março de 2004 pelo Ministério da Ciência e
Tecnologia (MCT) com o intuito de articular os diversos agentes envolvidos na
pesquisa, no desenvolvimento e na produção de biodiesel de forma a identificar e
eliminar os gargalos tecnológicos da área. Esta rede, que está dividida em grupos
temáticos (agricultura, produção, armazenamento, co-produtos e controle de
qualidade), congrega cerca de 250 pesquisadores da área. Pode-se dizer que
constitui um dos raríssimos exemplos, na nossa história, no qual um governo
buscou estruturar uma base científico-tecnológica desse porte para dar apoio e
orientar um programa político-social e econômico como o PNPB (SUAREZ;
MENEGHETTI; 2007).
O biodiesel, além da melhor qualidade das emissões durante o processo
de combustão, embora forneça uma quantidade de energia cerca de 10% menor
que o diesel de petróleo, seu desempenho no motor é praticamente o mesmo no
que diz respeito à potência e ao torque. Òleos vegetais, por apresentarem maior
18viscosidade, faz com que o biodiesel proporcione maior lubricidade que o diesel
mineral, logo, tem-se observado redução no desgaste das partes móveis do
motor.
Por outro lado, o biodiesel possui estruturas moleculares mais simples que
o seu precursor, os triglicerídeos, logo, sua viscosidade é comparativamente
menor, apresentando maior eficiência de queima, reduzindo significativamente a
deposição de resíduos nas partes internas do motor.
193.2.2.1 Etanol x Metanol
Não deixa de ser contraditório que o metanol tenha obtido vitória contra o
etanol e arrebatado o mercado de biodiesel no Brasil criado a partir do PNPB, em
um país que se orgulha do pioneirismo e liderança que exerce na produção de
etanol. Renovável e 100% de origem nacional, enquanto que com o metanol
acontece tudo ao contrário, é praticamente todo importado e utiliza-se para sua
fabricação gás natural como matéria-prima.
Mas embora o PNPB tenha sido concebido para utilizar o etanol, isso não
ocorreu por uma série de razões, entre elas a mais importante é que o metanol é
bem mais barato que o etanol, como pode ser observado na figura 6..
O mercado, sem ter tido um controle a respeito do álcool utilizado, seguiu
sua tendência natural e se dirigiu para a opção mais barata. Outras vantagens a
favor do metanol são a existência de uma tecnologia completamente dominada,
um melhor aproveitamento do óleo no processo de transesterificação e com
relação ao produto gerado, o etanol gera uma glicerina bem menos pura em
relação ao metanol, problema este que está no fato do etanol promover uma
maior dispersão da glicerina no biodiesel, dificultando a sua separação.
Por estas razões, desde o começo do programa do biodiesel brasileiro, os
primeiros produtores já partiram para a utilização do metanol por enxergar neste
uma opção mais simples, segura e barata que o etanol.
Figura 6: Preços de insumos no produtos: Metanol x Etanol Anidro. Fonte: MME
203.2.3 Matérias-primas brasileiras
O principal desafio para o biodiesel brasileiro no momento é diversificar as
matérias-primas, diminuir a dependência do óleo de soja para produzí-lo,
aproveitando ao máximo as potencialidades regionais e obter o maior benefício
social da produção do biodiesel, aplicando a tecnologia tanto às culturas
tradicionais, como soja, amendoim, girassol, mamona e algodão, quanto às
novas, dendê, pinhão manso, nabo-forrageiro, pequi, buriti, macaúba e grande
variedade de oleaginosas a serem exploradas.
Ressalte-se que, embora seja ampla a lista de fontes de óleos vegetais
para alimentar a produção de biodiesel, na prática, apenas as cinco tradicionais
citadas anteriormente têm produção significativa. As demais, embora com
potencial, na realidade são utilizadas na medicina popular e na indústria de
cosméticos, constituindo-se em nichos de mercado com preços finais elevados.
Embora o país possua grande diversidade de insumos agrícolas para a
produção de óleos vegetais e, conseqüentemente, de biodiesel, muitas culturas
ainda têm caráter extrativista, não havendo plantios comerciais que permitam
avaliar suas reais potencialidades.
Hoje o biodiesel brasileiro, segundo os boletins mensais da ANP, é
amplamente dominado pela soja, como pode se observar na figura 7 que
apresenta a a participação das matérias-primas utilizadas na produção de biodiesel.
O gráfico se refere a 2010, onde a produção de biodiesel teve três principais
matérias-primas que foram: 85,2% (soja), 7,79%(gordura bovina) e 4,01% (algodão), que
juntas representaram 97% da produção nacional de biodiesel.
21
Entretanto para conseguir essa participação no mercado, o plantio de soja
representa, segundo o IBGE, 18,8% da produção agrícola brasileira contra 17,3%
da cana-de-açúcar, sendo que a segunda é destinada a toda demanda de etanol
no Brasil e ao consumo interno e exportação de açúcar, portanto fica claro que é
necessário o desenvolvimento de novas culturas que tenham maior produtividade,
pois faltaria terras agricultáveis suficientes para produzir biocombustível utilizando
somente soja devido sua baixa produtividade.
Veja na tabela 3 dados a respeito da produtividade de diversas
oleaginosas, são números aceitos na literatura e que não representam valores
absolutos pois a produtividade agrícola depende de muitas variáveis como clima,
riqueza do solo, irrigação, entre outros (QUINTELHA, C. et al. 2009).
Figura 7: Participação das matérias-primas usadas na produção do biodiesel. Fonte: MME
22
Tabela 3 - Teor estimado de óleo e produtividade para diversas oleaginosas.
Oleaginosa Teor de Óleo
(% m)
Produtividade
(kg/ha ano)
Produção de Óleo
(kg/ha ano)Mamona 38 a 48 1500 720Girassol 35 42 1600 672
Amendoim 39 1800 702Gergelim 39 1000 390Canola 38 1800 684Dendê 20 20000 4000Soja 18 2200 396
Algodão 15 1800 270Babaçu 6 12000 720
Pinhão Manso 35-45 1000 - 6000 500 a 2000Microalga 20 nd 90.000
Fonte: QUINTELHA et al., 2009.
Outro problema relacionado ao fenômeno da grande utilização da soja
como matéria-prima é que este grão é majoritariamente produzido pela agricultura
patronal, intensiva em tecnologia e que não satisfaz a necessidade de geração de
renda no campo aos pequenos agricultores familiares ou assentados pelo
programa de reforma agrária brasileiro. Para tentar amenizar este problema o
governo federal buscou inserir no PNPB alguns instrumentos de incentivo às
agroindústrias processadoras de biodiesel para que se estabeleçam contratos
com os pequenos produtores rurais.
O Brasil é o segundo principal exportador de óleo vegetal do mundo e o
maior em exportação de grãos de soja, e abastece a demanda dos países mais
populosos do mundo como a China e a Índia, que, em virtude do crescimento
econômico, demandam um volume maior de óleo para o consumo humano e para
a produção de energia. Portanto, a garantia de abastecimento de óleo vegetal no
Brasil para produção de biodiesel dependerá da dinâmica do produto nos
mercados internacional e nacional (MELLO; PAULILLO; VIANA, 2007;
BIODIESELBR, 2011).
Além disso, o Brasil apresenta desigualdade no desenvolvimento agrícola
regional, presenciando o uso de alta tecnologia na produção de oleaginosa na
região centro-oeste, o baixo uso de tecnologia na região da caatinga e a restrição
do uso de dendê ou palma na região amazônica, uma vez que não existe
23consenso sobre o uso de uma planta exótica para a exploração econômica na
maior floresta do mundo. Dessa maneira, deve-se avaliar regionalmente a
capacidade de esmagamento e abastecimento de óleo vegetal para a produção
de biodiesel.
Segundo o IBGE, a produção brasileira de cereais, leguminosas e
oleaginosas tem tido um aumento relativamente alto nos últimos anos, em 2011 o
valor foi 8% maior em relação a safra recorde de 2010, como mostra a figura 8, e
isto mostra o potencial brasileiro para alavancar ainda mais sua já considerável
produção agrícola, principalmente se analisar que a área de plantio não
acompanhou a taxa de crescimento da produção, de onde se conclui que novas
tecnologias e manejo conseguiram favorecer um aumento de produtividade na
mesma área em que já havia o plantio de cereais, leguminosas e oleaginosas, e
que ao analisar pontualmente através da figura 9 as culturas e suas taxas de
variação em relação a produção neste período, pode-se observar claramente a
influência de culturas para extração de óleo como o algodão e a mamona.
Figura 8 - Área e Produção de Cereais, Leguminosas e Oleaginosas no Brasil entre1980 a 2011. Fonte: IBGE
24
Um dos objetivos do PNPB é fomentar a diversificação da matriz energética
brasileira, especialmente com relação às fontes de energias mais limpas e
renováveis, e estimular as empresas produtoras de biodiesel a adquirir
oleaginosas provenientes de agricultores familiares, garantindo emprego e renda
a esses agentes, o governo oferece isenção fiscal de até 68% no pagamento do
PIS/COFINS incidente sobre a comercialização do biodiesel, independentemente
da localização geográfica e das oleaginosas cultivadas. Para os produtores de
biodiesel que utilizam a mamona ou o dendê do Norte e Nordeste do País como
matéria-prima, há isenção total desses impostos. No caso da aquisição de
matéria-prima do agricultor não familiar, tem-se apenas 32% de isenção desses
tributos (BIODIESELBR, 2006).
Em qualquer condição, o biodiesel estará isento do pagamento de Imposto
sobre Produtos Industrializados (IPI) e da Contribuição de Intervenção no Domínio
Econômico (CIDE). A isenção fiscal se dá através da concessão do “Selo
Combustível Social”, que é obtido pelo produtor de biodiesel que adquirir uma
quantidade mínima de matéria-prima de agricultores familiares. Além disso, o
produtor também precisa fornecer assistência técnica aos agricultores e garantir a
participação de uma representação dos trabalhadores rurais nas negociações dos
contratos e preços. Cumprindo essas regras, ele recebe o selo e tem direito a
benefícios fiscais, a participar dos leilões da ANP e acesso a linhas de
Figura 9 - Variação Percentual da Produção de Cereais, Leguminosas e Oleaginosas noBrasil. Fonte: IBGE
25financiamento para a indústria, incentivando toda a cadeia do biodiesel. (MELLO;
PAULILLO; VIANA; 2007)
Visando um modelo de produção sustentável e capaz de suprir a demanda
por alimentos de uma população que não para de aumentar, muitos estudos tem
procurado controlar processos que utilizem resíduos domésticos e agroindustriais
de baixo valor agregado para a produção de biocombustíveis, neste cenário, um
que já vem sendo muito utilizado como podemos ver na figura 7, é o sebo bovino,
efluente dos frigoríficos, que foi a matéria-prima de 13% do biodiesel produzido no
Brasil em abril de 2011.
A gordura bovina, assim como gorduras resultantes do abate de aves e
suínos e óleo de fritura usado, são matérias-primas muito disponíveis hoje e
alternativas para equalizar a produção de energia e alimentos, pois além de
apresentarem um preço competitivo com o diesel fóssil, no Brasil ainda não existe
um destino comercial para essa gordura e óleo usado, o que resulta em um
problema ambiental e essa fartura de gordura animal tem trazido consigo a
necessidade de avanços tecnológicos no assunto. Também tem sido usados para
estudos em biocombustíveis óleos usados provenientes de fritura e de esgotos.
As principais limitações destas matérias-primas no momento são organizar um
eficiente processo de coleta e purificação (SUAREZ et al., 2009; SUAREZ;
MENEGHETTI, 2009).
Promissor também é o cultivo de microalgas para produção de
biocombustíveis, onde, além da alta produtividade, como pode ser comparado na
tabela 3, seu curto ciclo de vida, coisa de dias, permite colheitas contínuas
diminuindo as dificuldades com logística e armazenamento, gargalos no caso das
culturas atuais e por se tratar de uma cultura que assim como as agricultáveis
sequestra CO2 da atmosfera para fotossíntese colaborando para com o meio
ambiente. Mas este processo ainda apresenta diversos problemas tecnológicos
que tem sido estudados para aproveitar uma cultura que tem produtividade até 20
vezes mais que a soja (SUAREZ et al., 2009).
Outra das dificuldades encontradas na utilização de algumas matérias-
primas para biodiesel é com relação a sazonalidade da produção, pois algumas
oleaginosas produzem por apenas alguns meses ao ano, o que dificulta a
manutenção do abastecimento das usinas a fim de não prejudicar a demanda de
26biodiesel, mas existem também aquelas culturas que produzem o ano inteiro, as
chamadas culturas permanentes, e dentre estas, pode se destacar o dendê e o
babaçu. A cultura do dendê pode ser uma importante fonte de óleo vegetal, pois
apresenta a extraordinária produtividade de cerca de 6.000kg de óleo por
hectare/ano, um valor muito maior que o da soja. Contudo, as duas hoje ainda
são consideradas culturas extrativistas, não existindo produção em larga escala, e
mesmo com o plantio da palma (dendê), esse valor de produção citado acima
somente é atingido 5 anos após o plantio.
Em relação ao babaçu, seu coco possui, em média, 62% de óleo, mas a
amêndoa representa apenas 7% do peso da fruta. Assim, esse vegetal não pode
ser considerado uma espécie oleaginosa, pois possui somente 4% de óleo no
total e a produção de óleo por hectare é baixa. No entanto, a existência de 17
milhões de hectares de floresta, onde predominam a palmeira do babaçu, e a
possibilidade de aproveitamento integral do coco (óleo, carvão, etc.) tornam
possíveis seu aproveitamento de forma economicamente viável e com alto grau
de inserção social (CHIARANDA; ANDRADE JÚNIOR; OLIVEIRA, 2005) (LIMA; et
al, 2007).
Outra destas matérias-primas alternativas para a produção de biodiesel, o
pinhão manso se mostra com grande potencial, dados da tabela 3 mostram alta
produtividade dos grãos e estudos demonstram grande potencial de coprodutos
gerados, como a torta dos grãos do pinhão manso que por todos os parâmetros
avaliados, demonstrou que sua torta apresenta potencial para utilização na
alimentação animal ou humana, com altos teores de proteína bruta, carboidratos e
fibras alimentares, essa torta de pinhão-manso inclusive pode ser classificada
como alimento protéico, embora apresente como componente principal as fibras
mas para tanto é preciso avançar no estudo genético desta oleaginosa por conta
de substância tóxica presente nos grãos e que ainda inviabilizam o uso do farelo
(SOUZA; et al, 2009).
Em cada estado e região do País está sendo avaliado, pelo Ministério da
Agricultura, o desenvolvimento das cadeias produtivas de diferentes óleos
vegetais. Assim, a produção de biodiesel deve respeitar a especificidade de cada
região produzindo o que, de certa maneira, lhe proporcionará uma vantagem
comparativa maior. A figura 10 mostra o mapa com as regiões e suas respectivas
27culturas para a produção do biocombustível.
Figura 10 – matérias-primas com potencial para biodiesel por região
A seguir é tabelado uma síntese a respeito do status atual em que se
encontra o desenvolvimento da aplicação destas matérias-primas para produção
de biodiesel.
28
Vantagens Desvantagens O que falta
Soja Cultura consolidada nopaís, alta tecnologia.
Baixa produtividade, meiode produção sob domíniode latifundiários, hásubsídio para exportaçãode grãos mas não debiodiesel.
É preciso deixar deincentivar a exportação degrãos, e sim, de produtoscom valor agregado, comoóleo e biodiesel.
Pinhão-Manso
Arbusto perene produzgrandes volumes de óleo,muito maior do que a dasoja, não compete comculturas alimentares, podeser cultivado em áreasdegradadas e seu óleo éconsiderado excelente parabiocombustível.
Falta de uma cultivar comcaracterísticaspadronizadas, a toxicidadeda planta que inviabiliza ouso da torta como raçãoanimal, falta deconhecimento sobre osistema de produção e osaltos custos da colheitadevido à falta deuniformidade noamadurecimento dos frutos.
Por ser uma espécie daqual não se têm muitoconhecimento, necessitaalém do melhoramentogenético, aprimoramentonos sistemas de produção,que inclui, determinar aecofisiologia da espécie, asmelhores estratégias depoda, o espaçamento dasplantas, nutrição mineral,controle de pragas edoenças, colheita, uso dereguladores decrescimento, etc.
Algodão Cultura conhecida daagricultura brasileira, co-produtos de alto valor enovas espécies com altoteor de óleo no caroço.
Óleo de boa qualidade parabiodiesel mas de alto valoragregado, o que aumenta ovalor final do biodiesel.
É preciso identificar nacadeia produtiva doalgodão forma de diminuir ocusto do óleo a fim defavorecer a produção debiodiesel competitivo.
Dendê Óleo de excelentequalidade para biodiesel,possui alta produtividade ealto grau de inserção socialatravés da mão-de-obra nacolheita.
Por conta de sua altaacidez precisa estar nausina em até 24h, o quedeixa a logística com aindamais importância. Plantaperene, produção atingidaem 5 anos, até lácontabiliza se apenasprejuízo.
Grandes investimentos temsido feitos com plantiosmas que ainda necessitamtempo para iniciar aprodução. Precisoplanejamento detalhado dalogística pois 95% dasplantações se localiza noPará.
Babaçu Semelhante ascaracterísticas do Dendê,alta produtividade e altograu de inserção socialatravés da mão-de-obra nacolheita.
Também por conta de suaalta acidez precisa estar nausina em até 24h, o quedeixa a logística com aindamais importância. Plantaperene, produção atingidaem 5 anos, até lácontabiliza se apenasprejuízo.
É uma cultura das qual setêm menos conhecimento,é preciso investir empesquisa a respeito deplantios comerciais.
Mamona Cultura que necessita depouco recurso hídrico einvestimentos, favorece aagricultura familiar e possuiboa produtividade.
Òleo com alta viscosidadeque dificulta a produção debiodiesel, óleo de alto valoragregado que inviabilizabiodiesel e a torta damamona é tóxica.
Não existe biodiesel demamona no Brasil edificilmente terá, a menosque se viabilize atoxicidade da torta e aviscosidade do óleo.
293.2.4 Co-produtos
A substituição do diesel fóssil pelo biodiesel, se mostra ainda muito
atrativa, no entanto, essa opção oferece limitado potencial de redução de custos
de produção e sua viabilidade é passível de continuar dependendo de incentivos
externos, como subsídios agrícolas. Além disso, adesão às especificações do
combustível e efetivo controle de qualidade são fatores importantes para garantir
a viabilidade comercial do biodiesel. Avanços tecnológicos recentes têm envolvido
esforços para diversificar a cadeia de fornecimento de biodiesel
O custo da produção de biodiesel é muito variável, e deste custo a maior
fatia no valor da produção pertence a matéria-prima que é justamente o fator mais
variável do processo, pois depende da própria matéria-prima e do processo
utilizado por esta, que é composto por vários outros fatores como: o local onde é
produzido, o tratamento necessário dar a terra, o tipo de colheita a ser realizada,
como será feita a extração do óleo, entre outras variáveis (QUINTELHA et al.,
2009).
Apesar de todo este incentivo governamental e da crescente na produção
de biodiesel, existem gargalos tecnológicos em cada cadeia de produção das
diferentes matérias-primas utilizadas, pois a cada etapa, a mais ou a menos nesta
cadeia produtiva, gera receita ou custos que devem sempre ser considerados, e
no caso dos biocombustíveis que tem sido pesquisados na academia, empresas e
instituições no Brasil, alguns processos ainda são considerados inviáveis devido
processos prévios de purificação, ou geração de larga escala de coprodutos e
efluentes de baixo valor agregado ou ainda de purificação inviável.
Neste caso, pode se apontar a larga escala de glicerina formada como
coproduto, a glicerina sempre possuiu um grande potencial de mercado, mas tem
visto este mercado se saturar pelo excesso de glicerina que a produção de
biodiesel tem colocado no mercado, e que agora já não tem um destino certo e
tem tido seu valor de mercado reduzido a cada ano, mas que entretanto, tem sido
muito pesquisada em diversas áreas e já existem novos projetos e oportunidades
com muito potencial, como transformá-la em materiais compósitos ou ainda em
fertilizantes pra própria agroindústria.
Estudos sobre o aproveitamento de co-produtos gerados na cadeia
30produtiva do biodiesel são bastante importantes e merecem investigações de
maior profundidade, já que muitas cadeias somente serão viáveis
economicamente quando esses resíduos agregarem valor aos sistemas de
produção.
No Brasil, grande quantidade de co-produtos da agricultura e da
agroindústria tem potencial para uso na alimentação de animais, como os
oriundos da cadeia do biodiesel (tortas e farelos) (Cleef, 2008), que podem ser
empregados como fontes de nutrientes para animais por serem prontamente
degradados. No entanto, alguns fatores, como o armazenamento, restringem a
utilização desses coprodutos e, em alguns casos, existe a necessidade de
tratamentos para a melhoria de seu valor nutritivo. Deve-se considerar também o
seu aproveitamento na nutrição humana, de forma direta ou como fonte para o
isolamento de moléculas, como a produção de concentrados protéicos. Outra
possível aplicação é o uso como adubos orgânicos, que podem representar
significativos aportes de nutrientes ao solo e às plantas cultivadas. As tortas são
obtidas após a extração mecânica do óleo das sementes e os farelos após a
extração por solventes. Na extração por prensagem, o teor de óleo observado nas
tortas depende da espécie processada e das especificações das prensas, e varia
entre 15 e 27% para grãos como algodão, girassol, pinhão-manso e nabo-
forrageiro (Neiva, 2007; Cleef, 2008). Os farelos geram um resíduo bastante
inferior de óleos, da ordem de 1,5%, o que resulta em maior teor de proteína
bruta.
313.2.5 Qualidade
Para garantir a qualidade do biodiesel é necessário estabelecer padrões de
qualidade, objetivando fixar teores limites dos contaminantes que não venham
prejudicar a qualidade das emissões da queima, bem como o desempenho, a
integridade do motor e a segurança no transporte e manuseio. Devem ser
monitoradas também possíveis degradações do produto durante o processo de
estocagem.
As especificações do B100, a ser misturado com o diesel mineral, são
estabelecidas pela ANP, através da Resolução nº 07 de 2008 que substituiu a
Resolução nº 42 de 2004, tornando os critérios de avaliação da qualidade do
biodiesel brasileiro mais restritivos.
O controle de qualidade do biodiesel e de todos os outros combustíveis
automotivos é feito pela própria ANP e divulgado através do Boletim Mensal do
Monitoramento dos Combustíveis Líquidos Automotivos, e desde que o biodiesel
passou a ser obrigatoriamente misturado no diesel, o monitoramento dos
combustíveis tem detectado que as não conformidades encontradas no diesel tem
se mantido com as mesmas características.
Foram analisadas 19.392 amostras de combustíveis em setembro de 2011
e encontradas não conformidades em 404 amostras, ou 2,1% do total de
amostras.
Os índices de não conformidade no mês de setembro de 2011, em todo
território nacional, da gasolina foi 1,6%, do óleo diesel, 2,4%, e do etanol foi 2,5%,
e com isso foi constatado que sofreram aumento em relação aos índices
observados no mês de agosto de 2011 em 1,3%, 1,4% e 1,1%, respectivamente.
32
No caso do óleo diesel, a principal não conformidade foi no teor de
biodiesel, correspondendo a 41,5% das não conformidades observadas para esse
combustível em setembro de 2011 como pode ser observado na figura 12 a
respeito da natureza das não conformidades encontradas no diesel brasileiro.
A não conformidade principal detectada é em função, na maioria, por conta
de fraude das distribuidoras de combustível, responsáveis pela logística e mistura
do biodiesel no óleo diesel, como acontece essa fraude é melhor explicada com
maior detalhes no tópico Logística.
A qualidade do biodiesel pode ainda sofrer variações conforme as
estruturas moleculares dos seus ésteres constituintes ou devido à presença de
contaminantes oriundos da matéria-prima, do processo de produção ou formados
durante a estocagem do biodiesel. As estruturas moleculares dos ésteres podem
variar tanto no tamanho da cadeia carbônica, quanto na quantidade e posição de
Figura 11: Porcentagem de não conformidades encontradas nos combustíveis líquidos noBrasil entre 2005 e 2011
Figura 12: Tipos de não conformidades, em porcentagem, encontradas no diesel no Brasildurante o mês de setembro de 2011 Fonte: ANP
33insaturações ou mesmo devido à presença de agrupamentos na cadeia.
Quanto aos contaminantes, parâmetros de qualidade e formas de
monitoramento do biodiesel, que também estão relacionados a escolha da
matéria-prima, existem outros tipos de contaminantes procedentes da matéria-
prima, como por exemplo o fósforo, enxofre, cálcio e magnésio, podem também
ser encontrados no biodiesel.
Dependendo da eficiência do processo de produção do biodiesel, podem
estar presentes em maior ou menor quantidade: glicerina livre, glicerídeos não
reagidos, sabões, álcool residual, resíduos de catalisadores e água.
A presença de água no biodiesel ou na mistura gera borras nos tanques,
filtros e tubulações dos postos de combustíveis, o que é responsável pelas
principais reclamações (BIODIESELBR, 2011) dos distribuidores no varejo com
relação ao biodiesel.
O biodiesel é higroscópico, absorve água seja no transporte ou estocagem,
e essa umidade e os processos de degradação oxidativa durante o
armazenamento do biodiesel contribuem para a presença de água, peróxidos e
ácidos carboxílicos de baixa massa molecular, por tudo isso, para se analisar de
forma eficiente este alto número de variáveis, se faz necessário o aprimoramento
e distribuição territorial de organismos que façam esta análise com métodos
criteriosos utilizando avançados métodos analíticos para determinação de
contaminantes provenientes da matéria-prima, para avaliação do processo
produtivo, para avaliação das propriedades inerentes às estruturas moleculares e
para monitoramento da qualidade do biodiesel durante o processo de estocagem,
neste último por exemplo, o monitoramento da acidez no biodiesel é de grande
importância durante a estocagem, na qual a alteração dos valores neste período
pode significar a presença de água.
343.2.6 Logística
Hoje o modelo de distribuição de biodiesel ocorre a partir de leilões
intermediados pela Petrobrás.
Primeiro a Petrobrás compra por meio de um leilão o biodiesel diretamente
das usinas, e depois por meio de um releilão vende esse mesmo biodiesel para
as distribuidoras, isso aumenta o valor do biodiesel repassado as distribuidoras
pois a Petrobrás embuti no valor um custo administrativo dos leilões além dos
lances realizados no leilão, mas em contra partida a intermediação da Petrobrás
gera uma segurança ao setor para que não haja desequilíbrio competitivo
daqueles que eventualmente não realizam a mistura de biodiesel no diesel.
A coleta do biodiesel nas unidades de produção para o transporte até os
centros de mistura representa uma demanda adicional para o transporte de
cargas inflamáveis no Brasil, sendo necessária a realização de estudos
específicos para a avaliação da frota de caminhões-tanque disponíveis no
mercado, e eventuais necessidades de financiamentos para sua ampliação e
renovação.
Deve-se destacar que esses aspectos logísticos podem afetar a
competitividade do produto por conta do alto frete do produto ao consumidor final,
ainda mais com o modelo utilizado no Brasil para o transporte de cargas,
majoritariamente rodoviário, e que é muito caro (MELLO; PAULILLO; VIANA;
2007). Portanto, a logística do biodiesel precisa ser melhor planejada para que
não haja super valorização do preço final do biodiesel, inviabilizando assim sua
utilização.
Uma das maneiras é consumir o biodiesel na mesma região em que é
produzido diminuindo os custos com logística, mas fica evidente as dificuldades
em conseguir esse formato ao analisar o desequilíbrio regional da produção,
como pode ser observado na figura 15, em agosto de 2011, apresentou a
seguinte disribuição: 37,1% (Centro-Oeste), 36,9% (Sul), 17,1% (Sudeste), 5,3%
(Nordeste) e 3,5% (Norte).
35
A ANP faz um monitoramento mensal da qualidade do diesel, e nesse
monitoramento, a maior parte da não conformidade do diesel se refere ao teor da
mistura de biodiesel. Isso ocorre porque as distribuidoras não estariam
misturando corretamente o biodiesel ao diesel, e a explicação para isto é o preço.
O biodiesel tem um preço muito superior ao do diesel fóssil e estimula este tipo de
fraude, não misturar biodiesel traz uma grande vantagem competitiva e para se
combater isso é preciso uma fiscalização intensa nos postos e distribuidoras.
A ANP possui um rigoroso controle da venda de diesel e biodiesel para as
distribuidoras, ela sabe se a distribuidora está comprando mais ou menos
biodiesel que o necessário para a mistura de 5%, mas mesmo assim existem
fraudes das distribuidoras para se ter vantagens na competitividade, e isso passa
pela logística do biodiesel hoje no Brasil.
Por exemplo, uma distribuidora localizada em São Paulo, com operações
em São Paulo e no Mato Grosso, e que adquire um biodiesel no Mato Grosso. O
transporte deste biodiesel para São Paulo tem um custo elevadíssimo, e então
eventualmente esta distribuidora mistura um volume excedente em Mato Grosso e
um volume menor em São Paulo, e economizará com isso o custo do frete, de
forma mais clara, mistura 10% de biodiesel no Mato Grosso e 0% em São Paulo,
assim ela acaba tendo uma condição competitiva melhor, pois tem um custo de
produção igual, mas um custo logístico menor. Para este tipo de fraude a ANP
não possui ainda um efetivo controle.
Outro problema da logística, é que hoje as especificações técnicas do
biodiesel brasileiro podem não estar sendo suficientes para preservar a qualidade
Figura 13: Distribuição regional da produção de biodiesel
36do mesmo, pois o Brasil hoje tem um padrão de qualidade onde o biodiesel tem
uma vida útil muito curta, que gera uma degradação acelerada. Para se evitar
isso, além de uma revisão nas especificações, é necessário uma revisão nas
formas de manuseio do biodiesel, na forma de manutenção dos equipamentos,
dos tanques nos postos, distribuidoras e grandes consumidores, e claro, no
transporte.
373.2.7 Agricultura Familiar
No Brasil a produção de biodiesel se fortaleceu a partir do desenvolvimento
do PNPB. Este programa governamental apresenta as diretrizes que norteiam as
atividades neste sistema agroindustrial, desde a produção agrícola das matérias-
primas até a distribuição do produto ao consumidor final. A geração de renda e a
inclusão do pequeno produtor rural à economia fazem parte dos objetivos
principais do PNPB. Para as agroindústrias que desejam atuar neste mercado,
existem normas rígidas voltadas à regulação de seu relacionamento com a
agricultura familiar (LÔBO; FERREIRA; CRUZ, 2009).
De acordo com o Governo Federal o cultivo de matérias-primas e a
produção industrial de biodiesel, que somados formam a cadeia produtiva do
biodiesel, tem grande potencial de geração de empregos, promovendo, dessa
forma, a inclusão social, especialmente quando se considera o amplo potencial
produtivo da agricultura familiar. No Semi-Árido brasileiro e na região Norte, a
inclusão social é ainda mais premente.
O cenário que se desenvolveu nos primeiros anos do projeto não foi o
esperado, primeiro, pelo número de famílias participantes em todo território
nacional, como pode se observar na figura 14, apesar de ter ultrapassado as 100
mil famílias em 2010, esse número é pouco mais da metade das 200 mil famílias
pretendidas no começo do programa (BIODIESELBR), e em segundo, por conta
da região onde vivem estas famílias.
No começo do programa a maior parte dos agricultores familiares não
estavam preparados para suprir a demanda requisitada pelas usinas, isso
evidenciou a diferença entre as regiões brasileiras, pois a parte do país nas quais
o governo oferece os maiores benefícios fiscais, Norte e Nordeste, teve números
abaixo da região Sul em termos de famílias participantes e dinheiro recebido do ,
como pode se observar nas figuras 15 e 16, respectivamente. Enquanto no Norte
e Nordeste os agricultores não estavam devidamente preparados, os produtores
do Sul e Sudeste tinham soja para vender ao PNPB e assim, gerou o predomínio
desta na produção do biodiesel brasileiro.
38
Figura 15: Produção de biodiesel adquirida pelo PNPB da agricultura familiar, por região
Figura 14: Evolução do número de famílias participantes do PNPB
39
Apesar dos objetivos do PNPB remeterem à inclusão social dos
agricultores familiares, o predomínio da soja como matéria-prima para produção
de biodiesel no Brasil, ainda tornou o biodiesel brasileiro amplamente dependente
da produção agroindustrial de larga escala.
Os contrastes existentes no sistema agroindustrial do biodiesel
representam, até certo ponto, entraves para o sucesso das iniciativas de
promoção do desenvolvimento por meio da geração de renda para os agricultores
familiares e assentados, especialmente daqueles localizados nas regiões com
níveis de renda e escolaridade mais baixos, como observa-se na tabela:
Tabela 5 - Capacidade instalada de produção de biodiesel por região
Figura 16: Valor das aquisições de biodiesel pelo PNPB da agricultura familiar, por região
40
Portanto, vê se as dificuldades de se atingir sucesso com o biodiesel no
desenvolvimento da agricultura familiar no Brasil, ainda esbarra em uma série de
obstáculos citados aqui, como o domínio do meio de produção por latifundiários,
em especial de soja, na falta de tecnologia que fortaleçam a produção de outras
oleaginosas e assim aumentem a produtividade das pequenas propriedades e
ainda necessita de mais pesquisas em torno das matérias-primas que possuem
grande potencial em fornecer óleo vegetal mas que esbarram em dificuldades
básicas da cadeia produtiva, entretanto, a pouco mais de 5 anos da
implementação do PNPB, vê se bons resultados e ainda mais incentivo a
pesquisa, apesar de nos últimos anos o biodiesel ter perdido espaço na mídia e
política para o petróleo encontrado no pré sal, mas isto é um fator político e foge
ao escopo deste trabalho.
O biodiesel continua em alta no Brasil e no exterior, e para o próximos anos
espera se uma alta considerável na produção, e espera se com isto atingir melhor
os objetivos sociais do PNPB.
Estudos desenvolvidos pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário,
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, Ministério da Integração
Nacional e Ministério das Cidades mostram que, a cada 1% de participação da
agricultura familiar no mercado de biodiesel do País, baseado no uso do B5, seria
possível gerar cerca de 45 mil empregos no campo, a um custo médio de
R$4.900,00 por emprego (HOLANDA, 2004).
414. CONCLUSÃO
As evidências de que o uso de combustíveis fósseis tem causado danos
ambientais devido ao aquecimento global são irrefutáveis. A possibilidade de
escassez dos recursos fósseis, aliada a estes danos ambientais, tem levado a
humanidade a uma busca cada vez mais intensa por fontes de energia limpas e
renováveis.
Não há mais como evitar os efeitos causados por séculos de descaso com
o meio ambiente. O que precisamos agora é encontrar, o quanto antes, e de
maneira globalmente coordenada, formas de minimizar estes efeitos. Assim,
esforços devem ser feitos em três grandes frentes: redução no uso de
combustíveis fósseis; promoção das fontes renováveis de energia e, aumento na
eficiência energética.
No contexto da transição para a energia verde, as oportunidades que se
oferecem aos profissionais da química são imensas: implantação de processos
mais eficientes; desenvolvimento de novos materiais inorgânicos e poliméricos
que absorvam a produção de co produtos da cadeia produtiva, uso racional dos
recursos finitos (petróleo e gás natural); substituição de insumos derivados do
petróleo por derivados de fontes renováveis e, desenvolvimento de espécies mais
resistentes às pragas e com maior produtividade, através da engenharia genética.
Soluções que simultaneamente se proponham a remover todos esses
obstáculos envolvem expandir a disponibilidade de solo para a produção de
energia, integrar o desenvolvimento da energia de biomassa com as práticas
agrícolas e florestais sustentáveis, melhorar a produtividade de plantios com
consideração ao solo, à água e ao uso de nutrientes; e desenvolver tecnologias
de produção avançada e conversão. Estas soluções devem ter enfoque sempre
de minimizar potenciais conflitos entre produção alimentícia e energética e em
termos de maximizar os benefícios ambientais (inclusive a redução de gases do
efeito estufa) relativos ao uso de combustíveis fósseis.
Com relação as matérias-primas disponíveis para produção de biodiesel, a
soja demonstra que tem capacidade de fornecer óleo para biodiesel por mais
alguns anos mas também está comprovado que é preciso oleaginosas com maior
produtividade para que com maior demanda de óleo não seja preciso desmatar
42áreas para plantio, e para isto a palma é a oleaginosa que demonstra maior
potencial e em médio prazo deve já estar figurando nos boletins de produção de
biodiesel pois existem grandes projetos em andamento mas que demandam
tempo por se tratar de uma cultura perene. Com relação as demais é preciso
ainda muita pesquisa e desenvolvimento de tecnologia pertinente a consolidá-las
como fonte para biodiesel.
Como comentário final, gostaríamos de ressaltar que as áreas de energia,
meio ambiente e, principalmente, economia, estão em constante mutação, e
novas idéias, propostas e soluções são apresentadas a cada dia, fica claro por
esta análise que a produção e o uso do biodiesel propiciam o desenvolvimento de
uma fonte energética sustentável sob os aspectos ambiental, econômico e social
e que o país caminha a passos largos para atingir esta consistência.
43
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