O QUE É BIODIESEL?

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Fry
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O QUE É BIODIESEL?

Mensagem por Fry » sábado set 09, 2006 8:25 am

1. o que é biodiesel?


biodiesel é um combustível biodegradável derivado de fontes renováveis, que pode ser obtido por diferentes processos tais como o craqueamento, a esterificação ou pela transesterificação. esta última, mais utilizada, consiste numa reação química de óleos vegetais ou de gorduras animais com o álcool comum (etanol) ou o metanol, estimulada por um catalisador. desse processo também se extrai a glicerina, empregada para fabricação de sabonetes e diversos outros cosméticos. há dezenas de espécies vegetais das quais se pode produzir o biodiesel, tais como ricino, girassol, soja, palma, milho e todos os oleos usados e gorduras animais.

o biodiesel substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclodiesel automotivos (de camiões, tratores, automóveis, etc) ou estacionários (geradores de eletricidade, calor, etc). pode ser usado puro ou misturado ao diesel em diversas proporções. a mistura de 2% de biodiesel ao diesel de petróleo é chamada de b2 e assim sucessivamente, até o biodiesel puro, denominado b100.

que é uma mistura do biodiesel?

na maioria de casos, o biodiesel é misturado com o diesel convencional por causa do custo mais elevado do biodiesel, da compatibilidade do motor, e de interesses operando-se do tempo frio. as misturas comuns são b20, ou biodiesel de 20% e b2, ou biodiesel de 2%. os benefícios ambientais de usar escalas do biodiesel com os por cento do biodiesel contidos na mistura.

o biodiesel – b100 oferece benefícios ambientais mais completos. o uso de b100 a temperaturas abaixo de 15º pode requerer a modificação em componentes do sistema do motor. geralmente opta-se por usar o b50 a b70


2. quando e onde surgiu o biodiesel?

o biodiesel já vem sendo pesquisado e já é conhecido desde o início do século passado, principalmente na europa. é interessante notar que, segundo registros históricos, o dr. rudolf diesel desenvolveu o motor diesel, em 1895, tendo levado sua invenção à mostra mundial em paris, em 1900, usando óleo de amendoim como combustível. em 1911, teria afirmado que “o motor diesel pode ser alimentado com óleos vegetais e ajudará consideravelmente o desenvolvimento da agricultura dos países que o usarão.

3. quais os maiores produtores mundiais de biodiesel?


apesar de o motor diesel ter funcionado inicialmente com óleo vegetal, os baixos preços do petróleo acabaram por adiar o seu uso. a intensificação das pesquisas e o interesse crescente por combustíveis substitutos do óleo diesel mineral têm sido crescentes depois dos choques do petróleo. a necessidade de reduzir a poluição ambiental deu outro impulso importante. em 2005, os países da união européia deverão usar pelo menos 2% de combustíveis renováveis. em 2010, essa percentagem será de 5% e crescerá gradualmente. a alemanha é responsável por mais da metade da produção européia de combustíveis e já conta com centenas de postos que vendem o biodiesel puro (b100), com plena garantia dos fabricantes de veículos. o total produzido na europa já ultrapassa 1 bilhão de litros por ano, tendo crescido à taxa anual de 30% entre 1998 e 2002. essa tendência deverá continuar, mesmo que a taxas menores, o que poderá abrir um mercado importantíssimo para os produtores de biodiesel, como o caso do brasil.

4. quais as vantagens ambientais de produzir e usar biodiesel?

reduzir a poluição ambiental é hoje um objectivo mundial. todos os dias tomamos conhecimento de estudos e notícias indicando os males do efeito estufa. o uso de combustíveis de origem fóssil tem sido apontado como o principal responsável por isso. a comunidade européia, os estados unidos, argentina e diversos outros países vêm estimulando a substituição do petróleo por combustíveis de fontes renováveis, incluindo principalmente o biodiesel, diante de sua expressiva capacidade de redução da emissão de diversos gases causadores do efeito estufa, a exemplo do gás carbônico e enxofre. melhorar as condições ambientais, sobretudo nos grandes centros metropolitanos, também significa evitar gastos dos governos e dos cidadãos no combate aos danos da poluição. além disso, a produção de biodiesel possibilita planear financiamentos internacionais em condições favorecidas, no mercado de créditos de carbono, sob o mecanismo de desenvolvimento limpo (mdl), previsto no protocolo de kyoto.


5. qual a proporção do óleo vegetal que compõe o biodiesel?

o biodiesel é produzido pela reação do óleo vegetal com um álcool de cadeia curta (metanol ou etanol) e um catalizador. como regra geral, podemos dizer que 100 litros de óleo reagem com 20 litros de álccol gerando 90 litros de biodiesel e 18 litros de glicerina.

6. qual é a cor e odor do biodiesel?

a cor e o odor do biodiesel variam um pouco em relação ao óleo vegetal escolhido como matéria prima. em geral, o produto é amarelo podendo ser muito claro ou mesmo alaranjado. o odor é parecido com o do óleo vegetal de origem.

7. por que usar biodiesel?

cada vez mais o preço da gasolina, diesel e derivados de petróleo tendem a subir. a cada ano o consumo aumenta e as reservas diminuem. além do problema físico, há o problema político: a cada ameaça de guerra ou crise internacional, o preço do barril de petróleo dispara.

o efeito estufa, que deixa nosso planeta mais quente, devido ao aumento de dióxido de carbono na atmosfera (para cada 3,8 litros de gasolina que um automóvel queima, são liberados 10 kg de co2 na atmosfera). a queima de derivados de petróleo contribui para o aquecimento do clima global por elevar os níveis de co2 na atmosfera.

8. vantagens na utilização do biodiesel

é energia renovável. em portugal há muitas terras aráveis que podem produzir uma enorme variedade de oleaginosas, principalmente nos solos menos produtivos, com um baixo custo de produção.

o biodiesel é um óptimo lubrificante e pode aumentar a vida útil do motor.

o biodiesel tem risco de explosão baixo. ele precisa de uma fonte de calor acima de 150 graus celcius para explodir.
tem fácil transporte e fácil armazenamento, devido ao seu menor risco de explosão.

o uso como combustível proporciona ganho ambiental para todo o planeta, pois colabora para diminuir a poluição e o efeito estufa.

a viabilidade do uso direto foi comprovada na avaliação dos componentes do motor, que não apresentou qualquer tipo de resíduo que comprometesse o desempenho.

para a utilização do biocombustível, não precisa de nenhuma adaptação em automoveis, camiões, tratores ou máquinas.

o biodiesel é uma fonte limpa e renovável de energia que vai gerar emprego á agricultura.
o diesel do petróleo é um combustível não-renovável. o petróleo leva milhões de anos para se formar.

substitui o diesel nos motores sem necessidade de ajustes.

diminuição da poluição atmosférica.

o biodiesel é usado puro nos motores, porém aceita qualquer percentagem de mistura com o diesel, pois é um produto miscível.

outra grande vantagem é que, na formação das sementes, o gás carbônico do ar é absorvido pela planta.

o calor produzido por litro é quase igual ao do diesel.

pouca emissão de partículas de carvão. o biodiesel é um éster e, por isso, já tem dois átomos de oxigênio na molécula.

na queima do biodiesel, ocorre a combustão completa.

é necessária uma quantidade de oxigênio menor que a do diesel.

é uma fonte de energética renovável, a exemplo de todos os produtos originários do ciclo produtivo da agroindústria. nesse ciclo, a energia que está armazenada nos vegetais, no caso o grão da soja, é transformada em combustível e depois da combustão uma parte destina-se à operação de um sistema como um motor, e outra retorna para a nova plantação na forma de co2, o co2 combinado com a energia solar realimenta o ciclo.

não são necessárias alterações na tecnologia (peças e componentes) e de regulagem. apenas é preciso que o biodiesel tenha uma qualidade definida. por ser um produto natural e biodegradável, surgem problemas de degradação natural. ao utilizar biodiesel você estará utilizando qualidade.

os óleos vegetais usados na produção do biodiesel podem ser obtidos do girassol, nabos, algodão, ricino, soja, canola, palma... qualquer oleaginosa.

é constituído de carbono neutro. as plantas capturam todo o co2 emitido pela queima do biodiesel e separam o co2 em carbono e oxigênio, neutralizando suas emissões.


a maior parte dos veículos da indústria de transporte e da agricultura usam atualmente o diesel. o biodiesel é uma alternativa econômica, tendo a vantagem de ser confiável, renovável e fortalecer a economia do país gerando mais empregos.

como combustível já é uma realidade em expansão.
beneficia os agricultores e contribui para o crescimento econômico das terrenos abandonados, pois reduz a importaçao de combustiveis, preservando o interesse nacional promovendo a valorização dos recursos energéticos.

proteger o meio ambiente e promover a conservação de energia;
utilizar fontes alternativas de energia, mediante o aproveitamento econômico dos insumos disponíveis e das tecnologias aplicáveis.

redução da emissão de poluentes locais com melhorias na qualidade de vida e da saúde pública.

possibilidade de utilização dos créditos de carbono vinculados ao mecanismo de desenvolvimento limpo decorrentes do protocolo de kioto.

melhora o número de cetano (melhoria no desempenho da ignição) e lubricidade (redução de desgaste, especialmente do sistema de ignição).
ampliação da vida útil do catalisador do sistema de escape dos automóveis.

o biodiesel é uma alternativa tecnicamente viável para o diesel mineral, mas seu custo hoje, de 1,5 a 3 vezes maior, o torna não competitivo, se externalidades positivas, como meio ambiente local, clima global, geração e manutenção de emprego, balanço de pagamentos não forem consideradas. esses custos já consideram todos os créditos por subprodutos (uso da torta residual; glicerina). não são previstas possibilidades de reduções significativas no custo de produção, para os óleos vegetais usados na europa para biodiesel. trata-se de processos agrícolas e industriais muito conhecidos, “maduros” e eficientes. o custo de referência, de diesel mineral, sem impostos, utilizado nesta análise é de us$ 0.22/ litro;

8. desvantagens

os grandes volumes de glicerina previstos (subproduto) só poderão ter mercado a preços muito inferiores aos atuais; todo o mercado de óleo-químicos poderá ser afectado. não há uma visão clara sobre os possíveis impactos potenciais desta oferta de glicerina.
no brasil e na ásia, lavouras de soja e dendê, cujos óleos são fontes potencialmente importantes de biodiesel, estão invadindo florestas tropicais, importantes bolsões de biodiversidade.

que é uma mistura do biodiesel?

na maioria de casos, o biodiesel é misturado com o diesel convencional por causa do custo mais elevado do biodiesel, das edições da compatibilidade do motor, e de interesses operando-se do tempo frio. as misturas comuns são b20, ou biodiesel de 20% e b2, ou biodiesel de 2%. os benefícios ambientais de usar escalas do biodiesel com os por cento do biodiesel contidos na mistura.

o biodiesel – b100 100% oferece os benefícios ambientais os mais totais. o uso de b100 pode requerer a modificação de componentes do sistema do motor ou de combustível e pode causar problemas operando-se, especial no tempo frio e temperaturas negativas. o diesel tem na sua composição anti-congelantes. presentemente não existe á venda no nosso país anti-congelantes para o biodiesel, como em outros países mais avançados neste combústivel renovável.

Imagem

emissões poluentes do biodiesel - comparação com a certificação epa para o dinodiesel.

emissões co2 (dioxido de carbono) b 100 -78% b 20 __
co (monóxido de carbono) b 100 -43.2% b 20 -12.6%
hidrocarbonetos b 100 -56.3% b 20 -11.0%
partículas b 100 -55.4% b 20 -18.0%
óxidos de azoto b 100 +5.8% b 20 +1.2%
substâncias gasosas tóxicas b 100 -60% -90% b 20 -12% -20%
mutagenicidade b 100 -80% -90% b 20 -20%

como se pode observar na tabela anterior, as emissões resultantes da combustão do biodiesel são, em quase todos os parâmetros inferiores às do petrodiesel, especialmente no que se refere às substâncias mais perigosas para a saúde pública e às substâncias que mais se reflectem no aquecimento global do planeta.


características físico-químicas

as características físicas e químicas do biodiesel são semelhantes entre si, independentemente de sua origem. essas características são quase idênticas, independente da natureza da matéria-prima e do agente de transesterificação

combustibilidade de uma substância, proposta como um combustível, diz respeito ao seu grau de facilidade em realizar a combustão no equipamento da forma desejada, na produção de energia mecânica mais adequada. em motores diesel a combustibilidade relaciona as seguintes propriedades essenciais do combustível: poder calorífico e o índice de cetano.
a viscosidade cinemática e a tensão superficial, pelo fato de definirem a qualidade de pulverização na injeção do combustível, participam também como fatores de qualidade na combustão.
os impactos ambientais das emissões constituem uma característica básica importante pois a fauna e a flora precisam ser preservadas. o teor de enxofre e de hidrocarbonetos aromáticos, além da combustibilidade, são características importantes inerentes aos impactos das emissões.
a compatibilidade ao uso diz respeito a longevidade, não somente do motor como do seus periféricos, representada pela lubricidade e pela corrosividade, sendo esta última, definida principalmente pelo teor de enxofre e pela acidez do combustível.
a compatibilidade ao manuseio, diz respeito aos transportes, ao armazenamento e a distribuição do combustível, sendo a corrosividade, a toxidez e o ponto de fulgor as propriedades mais importantes. durante o inverno nos países mais frios, o ponto de fluidez torna-se também uma importante propriedade, sinalizando para a adição de aditivos anticongelantes.
o biodiesel oriundo do óleo de mamona foge um pouco dessa regra no que diz respeito à viscosidade. no entanto, as demais propriedades são inteiramente eqüivalentes. todavia, o uso do biodiesel de mamona em misturas com o óleo diesel mineral constitui um artifício para corrigir tal distorção. além disso, estudos mostram que a lubricidade do biodiesel de mamona é maior, entre os produzidos a partir de óleos vegetais.

propriedades físicas

ponto de névoa e de fluidez


o ponto de névoa é a temperatura em que o líquido, por refrigeração, começa a ficar turvo, e o ponto de fluidez é a temperatura em que o líquido não mais escoa livremente.tanto o ponto de fluidez como o ponto de névoa do biodiesel variam segundo a matéria-prima que lhe deu origem, e ainda, o álcool utilizado na reação. estas propriedades são consideradas importantes no que diz respeito à temperatura ambientes onde o combustível deva ser armazenado e utilizado.

em portugal, as temperaturas são amenas, constituindo nenhum problema de congelamento do combustível, sobretudo porque pretendemos usar o biodiesel em mistura com o óleo diesel mineral.

ponto de fulgor ou flash point

o ponto de fulgor do biodiesel, se completamente isento de metanol ou etanol, (100 ºc conforme redução da anp) é superior à temperatura ambiente, significando que o combustível não é inflamável nas condições normais onde ele é transportado, manuseado e armazenado, servindo inclusive, para ser utilizado em embarcações.

poder calorífico

o poder calorífico do biodiesel é muito próximo do poder calorífico do óleo diesel mineral. a diferença média em favor do óleo diesel do petróleo situa na ordem de somente 5%. entretanto, com uma combustão mais completa, o biodiesel possui um consumo específico equivalente ao diesel mineral.

índice de cetano

o índice de octano ou octanagem dos combustíveis está para motores do ciclo otto, da mesma forma que o índice de cetano ou cetanagem está para os motores do ciclo diesel. portanto, quanto maior for o índice de cetano de um combustível, melhor será a combustão desse combustível num motor diesel.

o índice de cetano médio do biodiesel é 60, enquanto para o óleo diesel mineral este índice varia entre 48 a 52, bastante menor, sendo esta a razão pelo qual o biodiesel queima muito melhor num motor diesel que o próprio óleo diesel mineral.

propriedades químicas

teor de enxofre


como os óleos vegetais e as gorduras de animais não possuem enxofre, o biodiesel é completamente isento desse elemento.

poder de solvência

o biodiesel, sendo constituído por uma mistura de ésteres de ácidos carboxílicos, solubiliza um grupo muito grande de substâncias orgânicas, incluindo as resinas que compõem as tintas. dessa forma, cuidados especiais com o manuseio do biodiesel devem ser tomados para evitar danos à pintura dos veículos, nas proximidades do bocal de abastecimento.

normas técnicas

na europa a normalização dos padrões para o biodiesel é estabelecida pelas normas en 14.214. nos estados unidos a normalização emana das normas astm d-6751/02.

as normas européias e americanas determinam valores para as propriedades e características do biodiesel e os respectivos métodos para as determinações. tais características e propriedades determinantes dos padrões de identidade e qualidade do biodiesel, contemplados pelas normas astm e din, são respectivamente:

ponto de fulgor
teor de água e sedimentos
viscosidade
cinzas
teor de enxofre
corrosividade
número de cetano
ponto de névoa
resíduo de carbono
número de acidez
teor de glicerina total
teor de glicerina livre
temperatura de destilação para 90% de recuperação.

os métodos de análise para biodiesel são os mesmos do diesel, com exceção do teor de glicerina total e livre, onde o método de análise por cromatografia gasosa é orientado pela normas astm d-6584. todavia, são muito importantes para o biodiesel as realizações e o cumprimento das seguintes especificações:

teor de enxofre

como os óleos vegetais e as gorduras de animais não possuem enxofre, o biodiesel é completamente isento desse elemento.

poder de solvência

o biodiesel, sendo constituído por uma mistura de ésteres de ácidos carboxílicos, solubiliza um grupo muito grande de substâncias orgânicas, incluindo as resinas que compõem as tintas. dessa forma, cuidados especiais com o manuseio do biodiesel devem ser tomados para evitar danos à pintura dos veículos, nas proximidades do bocal de abastecimento.

normas técnicas

na europa a normalização dos padrões para o biodiesel é estabelecida pelas normas en 14.214. nos estados unidos a normalização emana das normas astm d-6751/02.

as normas européias e americanas determinam valores para as propriedades e características do biodiesel e os respectivos métodos para as determinações. tais características e propriedades determinantes dos padrões de identidade e qualidade do biodiesel, contemplados pelas normas astm e din, são respectivamente:

água e sedimentos
cinzas
glicerina total e livre
resíduo de carbono
acidez
corrosividade
em princípio, e a experiência prática demonstra que a corrosividade do biodiesel neutro é zero, e que, com acidez elevada o biodiesel apresenta-se como corrosivo, existindo uma correlação entre o índice de acidez e a corrosividade.

por outro lado, em certas circunstâncias, existem conveniências práticas e econômicas em direcionar o processo de produção de biodiesel, de forma que resulte um produto com um índice de acidez consideravelmente elevado, comprometendo a sua corrosividade na forma pura (b-100).

no entanto, diluindo o diesel mineral com esse biodiesel ao nível de até 20%, a corrosividade poderá se ajustar a um valor da corrosividade aceitável, e neste caso, sugere que os testes de corrosividade na lâmina de cobre seja realizado, não com o biodiesel puro, mas com a mistura biodiesel x diesel mineral. portanto, torna-se importante ressaltar que, sob o ponto de vista objetivo, o teste da corrosividade deve ser feito nas condições de uso do combustível, isto é, utilizando como amostra a mistura biodiesel – diesel mineral, na proporção em que for empregada.

também, pelas mesmas razões, os limites aceitáveis para o indice de acidez do biodiesel deva ser relacionado com a proporção de incorporação do biodiesel ao diesel, compondo o combustível. o fator que deverá ser utilizado para o balizamento dos níveis limites de acidez deverá ser a corrosividade das misturas, e até mesmo com a viscosidade.

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