o que é?
o bioetanol é um álcool de origem biológica, não petrolífero, é usado frequentemente misturado com gasolina ou biodiesel, ou usado directamente como combustível, pela sua combustão-limpa e alta-octanagem. é um álcool, produzido de biomassa, como milho, cana de açúcar ou beterraba sacarina, por fermentação, usando leveduras como agente biológico de transformação.
o etanol líquido, ou o álcool etílico, pode ser usado como combustível quando misturado com gasolina ou no seu estado original. pode também ser usado como matéria-prima em vários processos industriais. o bioetanol é produzido por fermentação de qualquer biomassa que contenha amido ou sucrose. é o mesmo álcool contido nas bebidas alcoólicas, mas satisfazendo os padrões de combustível.
o aumento do uso de bioetanol como combustível desenvolveu-se a partir dos anos 70. pode ser usado desnaturado e adicionado a gasolina, ou 100% puro nos veículos preparados para o efeito. tal como é usado extensamente em brasil e e na suécia. quando usado como um componente da gasolina, melhora a combustão e reduz emissões de monóxido de carbono.
tem havido um recente aumento na produção de bioetanol e do uso da mistura e-10 deste combustível, pois tem um bom comportamento nos motores automotrizes bem como um preço competitivo com a gasolina pura. embora o bioetanol puro seja considerado economicamente desvantajoso quando comparado aos combustíveis fósseis, os últimos avanços tecnológicos conseguiram baixar os custos de produção consideravelmente.
acredita-se que maiores avanços na produção e colheitas diminuirá os custos de fabricação, e o uso de bioetanol aumentará, pois apresenta as vantagens de ser: biodegradável, renovável, tem elevado desempenho e emissões mais baixas de monóxido de carbono. hoje em dia, os veículos flexíveis estão a causar o aumento do uso de e-85.
a produção e o uso de bioetanol, aumenta a actividade económica cria emprego, e ajuda os países a tornarem-se independentes do petróleo importado, melhorando a produção interna.
propriedades do bioetanol
bioetanol tem vantagens e desvantagens em relação aos combustíveis fósseis. por exemplo, pode funcionar a maior compressão sem aditivos de octano-propulsão, é mais “limpo” o que faz com que haja um melhor arrefecimento do motor, mas é corrosivo e seu índice de energia é somente 75% do da gasolina.
o etanol na sua forma pura é um líquido limpo e incolor com odor característico suave; ferve a 78 ºc e congela a -112 ºc.
o seu peso molecular é - 46.07, e não tem propriedades ácidas ou básicas. é solúvel em água e na maioria de solventes orgânicos; quando arde produz uma chama azul sem resíduo e energia considerável.
de seguida é apresentada a tabela de propriedades do bioetanol e misturas retirado do web site exame vision engineer.
origens da matéria-prima
o bioetanol é feito pela fermentação de quase toda a matéria ôrganica que contenha amido ou sucrose:
milho
feno e erva
alcachofras
batata
beterraba sacarina
cana de açucar
plantas e desperdícios agrícolas
aplicações
produtos químicos
combustível de bioetanol puro
combustível do bioetanol misturado com gasolina (e10 – 10% bioetanol e 90% gasolina sem chumbo - para o uso em qualquer veículo; e85 – 85% bioetanol e 15% gasolina sem chumbo - para o uso em veículos flexíveis].
explosivos
aditivo de combustível
laca
perfumes
tintas
cada 35 litros do biomassa produzem em média 8 litros do combustível de bioetanol. mas somente o amido ou a sucrose são usado, sendo a maioria da substância não utilizada. estes detrítos podem ser usados como sub-produtos valiosos para a produção de alimentos e produtos químicos.
fábrica de bioetanol
atransformação da biomassa em açúcar e do açúcar para bioetanol é um processo complexo que requer uma mistura de tecnologias tais como a microbiologia, a engenharia biotecnológica e e a química.
trituração/moagem: a biomassa é limpa e triturada (ex: cana de açucar), ou moída (ex: milho), até ficar uma pasta ou farinha dependendo da biomassa.
misturar: com água (e um enzima - alfa-amilase, quando a biomassa usada fôr algum tipo de grão), onde a mistura é cozinhada e liquefeita.
no caso dos grãos há uma etapa extra: sacarificação o enzima gluco-amilase é adicionado para converter as moléculas de amido em açúcares fermentáveis.
fermentação: a levedura é adicionada á mistura, para fermentar os açúcares etanol e dióxido de carbono. num processo contínuo, uma bateria de fermentadores será usada até que a fermentação termine, numa fermentação em descontinuo o fermentado permanecerá aproximadamente 48 horas no fermentador.
equação química: c6h12o6 --> 2 ch3ch2oh + 2 co2
destilação: o fermentado é bombeado em fluxo contínuo, num sistema multi-colunas de destilação onde o álcool é removido dos sólidos e da água, com uma pureza de aproximadamente 96%. o resíduo será a área processando do co-produto.
desidratação: o álcool passará então através de um sistema de desidratação, geralmente um sistema molecular, para remover a água. o álcool desidratado é chamado etanol anídro.
desnaturar: o bioetanol que será usado para combustível é desnaturado então com uma pequena percentagem de algum produto, para o tornar inadequado para consumo humano.
início
diagrama da fábrica de bioetanol
alguns estudos científicos
seguidamente temos algumas características importantes sobre o bioetanol resultantes de estudos científicos feitos.
o brasil é o maior produtor de bioetanol, e a cana de açucar a sua principal matéri-prima. o bioetanol é produzido por processos contínuos e descontínuos, e em alguns casos, é usada floculação das leveduras. na colheita de 1996-1997, o brasil produziu 14.16 biliões de litros de bioetanol e 13.8 milhões t métricos de açúcar, de 286 milhão t métricos de cana de açucar. estes produtos foram produzidos por 328 indústrias em actividade, com 101 fábricas autónomas de bioetanol (produzindo somente bioetanol), e por 227 moinhos de açúcar produzindo açúcar e etanol. o mercado do açúcar-etanol alcança aproximadamente 7.5 biliões de uss/ano, tendo em conta rendimentos diretos e indiretos. [brazilian bioethanol program.zanin gm, santana cc, bon ep, giordano rc, de moraes ff, andrietta sr, de carvalho neto cc, macedo ic, fo dl, ramos lp, fontana jd]
um total de 86 culturas modificadas e de 58 culturas puras de bactérias termofilicasforam testadas e cinco candidatos foram selecionados por cumprirem com sucesso os critérios definidos para a produção de bioetanol. [potential for using thermophilic anaerobic bacteria for bioethanol production from hemicellulose. sommer p, georgieva t, ahring bk]
o combustível renovável mais comum é hoje em dia o bioetanol derivado do milho (amido) e da cana de açúcar (sucrose). espera-se limitaçãoes a nível do fornecimento destas matérias-primas num futuro próximo, consequentemente a biomassa lenho-celulósica tem sido vista como uma fonte atrativa para o futuro do bioetanol. [purification of bioethanol effluent in an uasb reactor system with simultaneous biogas formation. [bioethanol. gray ka, zhao l, emptage m]
uma etapa de purificação foi encontrada como sendo uma aproximação aproximação promissora para o processo de desintoxicação da água de produção do bioetanol permitindo a recirculação da água do processo e a redução de custos de fabricação, com formação simultânea dos biogás. [purification of bioethanol effluent in an uasb reactor system with simultaneous biogas formation. torry-smith m, sommer p, ahring bk]
é vital para um ou mais projetos comerciais de bioetanol serem bem sucedidos, que melhoremos a nossa compreensão do processo, a fundammentação reduzirá o tempo e custos de comercialização. adicionalmente, o custo do bioetanol deve ser reduzido para ser competitivo como combustível puro no mercado livre, e avanços aggressivos da tecnologia são necessários para se atingir este alvo. [twenty years of trials, tribulations, and research progress in bioethanol technology: selected key events along the way. wyman ce]
links
para obter mais informação sobre biocombustíveis pode entrar na página para a eficiência de energia e da energia renovável dos estados unidos .
com seguinte link pode aceder directamente às entradas as mais relevantes no pubmed relacionadas com bioetanol.
informação obtida em:
http://www.bionauta.com/bioetanol_p.html
aqui podem-se ler quase todos os resumos relacionados, e alguns artigos completos quando é indicado no começo de cada entrada.
