Bioetanol. É possível mudar para um novo combustível?

Produção de bioetanol

O bioetanol, como o biodiesel, é produzido a partir de matérias-primas à base de plantas. Mais frequentemente do que outras, duas culturas são tomadas para a fabricação de bioetanol: milho e cana-de-açúcar. Por exemplo, a produção de bioetanol nos Estados Unidos é baseada principalmente no milho, no Brasil - na cana-de-açúcar. No entanto, outras plantas com alto teor de amido e açúcares vegetais também podem ser usadas como matérias-primas: batata, beterraba sacarina, batata doce, etc.

No mundo, a produção de bioetanol é mais desenvolvida na América. As capacidades de produção do Brasil e dos Estados Unidos juntos respondem por mais da metade (mais precisamente, mais de 60%) da produção mundial desse combustível.

Em sua essência, o bioetanol é o álcool etílico comum (ou etanol), que é usado na fabricação de bebidas alcoólicas com a conhecida fórmula química C₂H₅OH No entanto, o bioetanol não é adequado para consumo alimentar devido à presença de aditivos especiais, aditivos de combustível. Além do éter terc-butilmetílico (MTBE), que aumenta a resistência à detonação dos biocombustíveis, reduz a corrosividade dos álcoois e é um transportador de oxigênio adicional envolvido na combustão, pequenas quantidades de outros aditivos são adicionados ao bioetanol.

Diversas tecnologias para a produção de bioetanol são conhecidas.

1. Fermentação de produtos orgânicos. Conhecido desde a antiguidade e o método mais fácil de obtenção de álcool etílico. Durante a fermentação de leveduras de misturas contendo açúcar, é obtida uma solução com um teor de massa de etanol de cerca de 15%. Com o aumento da concentração, as bactérias da levedura morrem, o que leva a uma parada na produção de álcool etílico. Subsequentemente, o álcool é separado da solução por destilação. Atualmente, esse método não é utilizado na produção industrial de bioetanol.
2. Produção usando drogas recombinantes. A matéria-prima é triturada e fermentada com glucoamilase e amilosutilina. Em seguida, a destilação é realizada em colunas de aceleração com a separação do álcool. Um método amplamente utilizado para a produção industrial de bioetanol.
3. produção de hidrólise. Na verdade, esta é a produção de álcool a partir de matérias-primas contendo celulose pré-hidrolisada por fermentação industrial. É usado principalmente na Rússia e em outros países pós-soviéticos.

Atualmente, a produção mundial de bioetanol, segundo várias estimativas, está um pouco abaixo de 100 milhões de toneladas por ano.

Bioetanol. Preço por litro

O custo de produção de bioetanol por 1 litro depende de vários fatores.

1. O custo inicial das matérias-primas cultivadas para processamento.
2. A eficiência das matérias-primas utilizadas (tecnologia de produção e a proporção do bioetanol resultante para a quantidade de matérias-primas envolvidas).
3. Logística de produção (quanto mais próximos das plantações com matérias-primas estiverem as empresas de processamento, mais barata será a produção, pois os custos de transporte no caso desse tipo de combustível desempenham um papel mais significativo do que na produção de gasolina de petróleo).
4. Custos da própria produção (fabricabilidade dos equipamentos, remuneração dos trabalhadores, custos de energia).

Portanto, em diferentes países, o custo de produção de 1 litro de bioetanol varia. Aqui está o custo deste combustível por litro em alguns países do mundo:

• EUA - US$ 0,3;
• Brasil - $ 0,2;
• em geral para fabricantes europeus - cerca de US $ 0,5;

Para efeito de comparação, o custo médio de produção de gasolina é de cerca de US$ 0,5 a US$ 0,8 por litro, se você não levar em conta países exportadores de petróleo bruto como Arábia Saudita ou Venezuela, onde um litro de gasolina custa menos que um litro de água.

Bioetanol E85

Talvez a parte do leão entre todos os tipos de combustível contendo bioetanol seja ocupada pela marca E85. Este tipo de combustível é 85% bioetanol e 15% gasolina comum de petróleo.

Esses combustíveis são adequados apenas para veículos especialmente projetados capazes de funcionar com biocombustíveis. Eles geralmente são rotulados como carros Flex-fuel.

O bioetanol E85 é amplamente distribuído no Brasil, sendo também encontrado nos Estados Unidos. Na Europa e na Ásia, os graus E5, E7 e E10 são mais comuns com um teor de bioetanol de 5, 7 e 10 por cento, respectivamente. O restante do volume dessas misturas de combustível é tradicionalmente destinado à gasolina comum. Também recentemente, o combustível E40 com 40% de bioetanol está ganhando popularidade.

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Vantagens e desvantagens do bioetanol

Primeiro, considere os benefícios do bioetanol.

1. Barateamento relativo da produção. Isso desde que o país-fabricante não tenha suas próprias e abundantes reservas de petróleo, e a indústria agrícola seja desenvolvida. Por exemplo, o Brasil, que tem poucas reservas próprias de petróleo em todo o país, mas desenvolveu agricultura e clima favorável, é muito mais lucrativo fazer combustível à base de bioetanol.
2. Emissões ecológicas. O bioetanol puro emite apenas água e dióxido de carbono quando queimado. Nenhum hidrocarboneto pesado, partículas de fuligem, monóxido de carbono, componentes contendo enxofre e fósforo são emitidos para a atmosfera quando o motor funciona com bioetanol. De acordo com uma avaliação abrangente (levando em consideração todos os parâmetros avaliados de acordo com o padrão EURO), a pureza dos gases de escape acabou sendo 8 vezes maior para motores movidos a bioetanol.
3. Renovabilidade. Se as reservas de petróleo são finitas (um fato comprovado hoje: teorias sobre a natureza regenerativa do petróleo como emissões das entranhas da Terra são rejeitadas pela comunidade científica mundial), então a produção de bioetanol depende apenas do rendimento das plantações.
4. Menor consumo de combustível. Em média, ao conduzir com bioetanol, com um sistema de combustível devidamente configurado, economiza-se até 15% de combustível em relação ao volume. Convencionalmente, em vez de 10 litros de gasolina, um carro usará apenas 100 litros de bioetanol por 8,5 quilômetros.

As desvantagens desse tipo de combustível, principalmente em relação à frota de veículos existentes, são atualmente significativas.

1. Consumo excessivo de bioetanol em um carro em que a ECU não possui configurações para trabalhar com biocombustível. E, em geral, muitas vezes há uma baixa eficiência de um motor que não é projetado para combustível vegetal. O fato é que a densidade energética e a relação volumétrica necessária de ar e combustível no bioetanol diferem da gasolina. Isso leva a uma operação instável do motor.
2. Destruição de vedações de borracha e plástico. As propriedades da borracha e do plástico que permitem que esses materiais sejam virtualmente neutros em relação aos transportadores de energia do petróleo não podem fornecer resistência química ao etanol. E as vedações, que podem resistir à interação com a gasolina por décadas, são destruídas em questão de meses pelo contato constante com o álcool.
3. Falha rápida de um motor que não foi projetado para funcionar com bioetanol. Como consequência dos dois pontos anteriores.

Com base no exposto, podemos concluir que o bioetanol será uma excelente alternativa à gasolina convencional se o carro for projetado para esse tipo de combustível.

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