PROGRAMA PAULISTA DE BIODIESEL

 

 

 

SÍNTESE DO

PRÉ-PROJETO DE CRIAÇÃO DA

 “REDE PAULISTA DE BIODIESEL”

 

 

 

 

LADETEL/ USP

 Laboratório de Desenvolvimento de Tecnologias Limpas

Departamento de Química- FFCLRP

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Ribeirão Preto

 

 

 

 

 

 

 

Autor: Prof. Dr. Miguel J. Dabdoub

            Coordenador do Projeto Biodiesel Brasil

            Membro do GT2  do PROBIODIESEL (MCT)

 

 

2003

 

 

PROGRAMA PAULISTA DE BIODIESEL

 

 

PRÉ-PROJETO DE CRIAÇÃO DA

 “REDE PAULISTA DE BIODIESEL”

 

 

Entidades participantes:

 

LADETEL/ Departamento de Química – USP, Ribeirão Preto

UNESP de Jaboticabal -Departamento Engenharia Rural

Cati -  Secretaria  da Agricultura

CENBIO/ USP

IPT

UNICAMP

ABIOVE

ÚNICA

 

 

 

 .

  

 

 

Síntese do projeto

O presente projeto visa o desenvolvimento de um programa Estadual Paulista, cujos objetivos se fundamentam na introdução de um novo combustível proveniente de matéria 100% renovável, e sua posterior introdução na matriz energética estadual e nacional, uma vez que se tem uma crescente preocupação com o meio ambiente, com ênfase na diminuição de emissão de gases causadores do efeito estufa, e outros gases tão nocivos quanto, que causam prejuízos de milhões de dólares na economia.

Estes argumentos são muito sólidos e de grande valor para o desenvolvimento, aplicação e utilização do biodiesel na matriz energética nacional.

            Por outro lado, por ser o biodiesel um produto proveniente do processamento do óleo de soja e girassol (entre outros), pode gerar uma demanda de sua utilização levando ao incremento e criação de novos mercados com grande potencial de crescimento, que pode ser direcionado a regiões produtoras de diversas matérias primas deste processo, acelerando assim seu desenvolvimento sócio-econômico, e abrindo ainda mais o mercado de biocombustíveis.

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O que é o Biodiesel

 

O biodiesel é um combustível que se pode usar nos motores diesel e portanto é um bom substituto quando puro ou um componente (quando misturado) ao diesel, porém produzido a partir de materiais de base renovável, como os óleos vegetais e um álcool. O biodiesel é quimicamente conhecido como ésteres de alquila, de metila ou etila, que podem ser obtidos por reações de transesterificação utilizando para tanto Metanol (tóxico, venenoso e originário de fontes fósseis), ou Etanol (álcool de cana), na presença de uma substância química (catalisador), que promove a transformação química desses reagentes.

O biodiesel se encontra registrado como combustível e como aditivo para combustível na Agência de Proteção do Meio Ambiente ( Environment Protection Agency- EPA- EUA).

            Pode ser usado como combustível puro ou 100% (B100), ou como uma mistura que pode variar de 5% (B5) a 20% (B20), ou em baixas proporções como um aditivo de 1 a 4%. Complementando assim o diesel de petróleo

 

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Características Técnicas Gerais

Não contém enxofre

Não contém substâncias aromáticas

Alto índice de cetano – média de 55

Ponto de fulgor acima de 1400C

Lubricidade – acima de 6.000 gramas BOCLE

Não tóxico

Biodegradável

Promove redução da emissão de gases tóxicos no escapamento dos veículos

Redução de gases que contribuem para o efeito estufa

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Usuários

Alemanha, Áustria e outros paises da Europa central tem experiência na utilização em larga escala do biodiesel puro (B100)

A França utiliza o biodiesel na forma de mistura, com 5% (B5)

EUA vendem misturas de biodiesel

Japão iniciou recentemente um programa de produção de Biodiesel

Argentina produz biodiesel, e utiliza misturas

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Mercados

Frotas de transporte de cargas de passageiros

Frotas cativas

Transporte coletivo

Transporte ferroviário

Mineração

Diesel Premium

Transporte marítimo

Geração de energia elétrica

 

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Usos específicos

 

Transporte coletivo de passageiros em cidades com alto índice de poluição (ex. Grande São Paulo)

Transporte em aeroportos

Navegação em lagos, rios e oceanos

Reservas naturais e áreas protegidas

Produção de cultivos orgânicos

Veículo de pesticidas e herbicidas

Descontaminação/remediação de solos e águas

Geração de energia elétrica em localidades distantes aos grandes centros (Zona Rural)

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Vantagens

Altamente competitivo frente a outras  alternativas para a  redução de poluição

Complementa todas as novas tecnologias para redução da emissão de gases contaminantes provenientes do diesel

Rendimento como combustível similar e até superior ao diesel

Não requer nova estrutura de distribuição e venda

Não é necessário nenhuma conversão de motores

Não há necessidade de alteração alguma no motor

Não altera o tempo de reabastecimento

Não altera o torque

Não altera o consumo

Melhora significativamente  a lubrificação do motor e da bomba de injeção

Melhora as condições de funcionamento em tempo frio

Melhora as condições anti-explosão e incêndio

Para produzir o B5 a mistura pode ser feita na hora ou previamente

A mistura é estável, portanto não se separa em fases

Os ésteres tanto etílicos como metílicos podem ser armazenados em tanques similares aos do diesel, não são tóxicos e não formam misturas explosivas com o ar

 

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Impacto ambiental positivo

Redução na emissão de materiais  particulados (fuligem, fumaça preta)

Redução nas quantidades de monóxido de carbono gerados

Redução da quantidade de hidrocarbonetos não queimados

Redução de emissão de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos

Redução de emissão de óxidos de enxofre

Os motores diesel oferecem um benefício real de 45 a 71% menos das emissões de CO2 em comparação com a gasolina.

As culturas de oleaginosas absorvem o CO2 enquanto crescem, não gerando aumento nas emissões (seqüestro de carbono)

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Impacto econômico

Surgimento de um novo mercado

Agregação de valores as matérias primas (culturas de oleaginosas e cana de açucar)

Investimentos em plantas e equipamentos

Geração de empregos

Maior base tributária

Redução das importações de petróleo e diesel refinado

Melhoria na balança comercial

Aquecimento de economias regionais

Desenvolvimento regional

Fixação do homem no campo

 

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Redução de Emissões Tóxicas

 

Emissão de enxofre se reduz em torno de 20%

A fumaça visível na arrancada diminui significativamente

Redução significativa da fumaça

Eliminação da irritabilidade nos olhos

g/bhp.hr

MP

CO

HCNQ

NOx

Diesel

0,261

1,67

0,45

4,46

Biodiesel

0,216

1,50

0,38

4,25

Redução %

-26,80

-9,80

-14,20

-4,60

 

MP   = Partículas em suspensão

CO   = Anidrido carbônico

HCNQ=  Hidrocarbonetos não queimados

NOx = Óxido de Nitrogênio

Os dados indicados foram obtidos em base a testes realizados.

 

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Especificações do Biodiesel

 

 

Caracteristicas

 

 

Unidade

 

Port. ANP

310/01

 

Resoluction

129/01

 

ASTM

D6751

 

Pr EM 14214 2001

 

Preliminar

Brasil

Ponto de fulgor

0C

38

100

130

101

100

Água e sedimentos

%vol

0,050

0,050

0,050

500 mg/Kg (água)

0,050

Contaminantes, máx

mg/Kg

 

 

 

24

 

Viscos. Cinemática a 400C

mm2/s

2,5-5,5

3,5-5,5

1,9-6,0

3,5-5,0

2,5-5,5

Cinzas sulfatadas, máx

% (m/m)

0,02

 

0,02

0,02

0,02

Enxofre, máx

mg/kg

0,20 (D)

10,0

500

10,0

10,0

Corrosividade ao cobre

 

Classe 1

 

Classe 3

Classe 1

Classe 1

Número de Cetano, mín

 

42,0

46,0

47,0

51,0

45,0

Ponto de névoa, 0C

 

 

 

anotar

 

0

Resíduo de carbono, máx

% (m/m)

0,25

 

0,05

0,30

0,05

Índice de acidez, máx

mg KOH/g

 

0,50

0,80

0,50

0,80

Glicerina livre, máx

% (m/m)

 

0,02

0,02

0,02

0,02

Glicerina total, máx

% (m/m)

 

0,24

0,24

0,25

0,25

Massa específica a 200C

kg/m3

820-865 (D)

875-900 a 150C

 

860-900 a 150C

850-900

Fósforo, máx

% (m/m)

 

 

0,001

0,001

0,001

Destilação, 90% recuperados, máx

oC

360

(85% rec.)

 

360

 

360

(95% rec.)

Éster, mín

% (m/m)

 

 

 

96,5

 

Metanol, máx

% (m/m)

 

 

 

0,20

0,10 (MeOH/EtOH)

Metais

 

 

 

 

 

 

Na + K, máx

mg/kg

 

 

 

5,0

10,0

Ca + Mg, máx

mg/kg

 

 

 

5,0

 

Índice de iodo, máx

 

 

 

 

120

anotar

Ésteres metílicos de ác. Linolênico, máx

% (m/m)

 

 

 

12

 

Polinsaturados

(>4 duplas ligações), máx

% (m/m)

 

 

 

1

 

Monoglicerídeo, máx

% (m/m)

 

 

 

0,80

0,80

 

 

 

 

 

 

 

Diglicerídeo, máx

% (m/m)

 

 

 

0,20

0,20

Triglicerídeo, máx

% (m/m)

 

 

 

0,20

0,20

Estabilidade à oxidação a 110oC, mín

h

 

 

a definir

6

anotar

Estabilidade térmica

 

 

 

 

anotar

anotar

 

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Comparações

 

Propriedades

Biodiesel

Diesel

Cetanagem

51-62

44-47

Lubricidade

Maior que o diesel quando comparado com óleos lubrificantes

Baixo fator de lubricidade

Biodegradabilidade

alta

Muito baixa

Toxicidade

Não tóxico

Altamente tóxico

Oxigênio

11% de oxigênio livre

Muito baixo

Aromáticos

Não possui

18-22%

Enxofre

nenhum

0.05%

Ponto de névoa

Próximo ao do diesel

 

Contaminação por derramamento

nenhum

Muito alto

Ponto de ignição

148-204 0C

520C

Compatibilidade com outros materiais

Degradação natural de polímeros butílicos

Efeito não natural em polímeros butílicos

Transferência e estocagem

Nenhum risco em nenhuma das atividades

Altamente perigoso

Valor calorífico

2-% maior que o diesel

 

Supeimento renovável

Renovável

Não renovável

Combustível alternativo

Sim

Não

Processo produtivo

Reação química

Reação química e fracionamento

Composição química

Ésteres de alquila (metila, Etila)

Hidrocarbonetos

 

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Colaboração:

Gabriela Ramos Hurtado

Antonio Carlos Ferreira Batista

Felipe Binhardi Aguiar