Combustíveis

A demanda projetada de energia no mundo aumentará 1,7% ao ano, de 2000 a 2030, quando alcançará 15,3 bilhões de toneladas equivalentes de petróleo, por ano, de acordo com o Instituto Internacional de Economia (Mussa, 2003). Sem alteração da matriz energética mundial, os combustíveis fósseis responderiam por 90% do aumento projetado na demanda mundial, até 2030.

                Entretanto, o esgotamento progressivo das reservas mundiais de petróleo é uma realidade cada vez menos contestada. A Bristish Petroleum, em seu estudo “Revisão Estatística de Energia Mundial de 2004”, afirma que atualmente as reservas mundiais de petróleo durariam em torno de 41 anos, as de gás natural, 67 anos, e as reservas brasileiras de petróleo, 18 anos.  A matriz energética mundial tem participação total de 80% de fontes de carbono fóssil, sendo 36% de petróleo, 23% de carvão e 21% de gás natural. O Brasil se destaca entre as economias industrializadas pela elevada participação das fontes renováveis em sua matriz energética. Isso se explica por alguns privilégios da natureza, como uma bacia hidrográfica contando com vários rios de planalto, fundamental a produção de eletricidade (14%), e o fato de ser o maior país tropical do mundo, um diferencial positivo para a produção de energia de biomassa (23%). (http://www.biodieselbr.com/energia/agro-energia.htm acesso em 17 ago. 2011)

Diante destas informações, vamos compreender um pouco sobre os tipos de combustíveis, suas características, vantagens e desvantagens do uso na sociedade.

O que são combustíveis?

Materiais cuja queima é utilizada para produzir calor, energia e/ou luz. A queima ou combustão é uma reação química na qual os constituintes do combustível se combinam com o oxigênio do ar, liberando energia como um dos produtos dessa reação.

Quais são os tipos de combustíveis?

Podem ser classificados de acordo com os estados físicos:

– Gasosos: Gás natural, hidrogênio, acetileno, butano, gás de iluminação, propano, etc.ados físicos que o constituem:

–  Líquidos: Derivados do petróleo (Gasolina, diesel, querosene), Álcool, Biodiesel, etc.

– Sólidos: carvão natural e vegetal, xisto betuminoso, etc.

De acordo com a finalidade de uso, pode-se escolher qual melhor combustível utilizar para diferentes aplicações. Vejamos os principais e suas características.

• A GASOLINA é uma mistura de hidrocarbonetos (de C₄ a C₁₂). Para que essa  mistura seja considerada à nível de escala, estabelecemos a escala zero para o heptano e a escala 100 para o isoctano (2,2,4-trimetilpentano). A octanagem (resistência à pressão) indica a qualidade da gasolina. Uma gasolina para ser considerada de boa qualidade, tem que ter uma octanagem superior a 50%. Uma gasolina 80 diz-se que possui 80% de isoctano e 20% de heptano. O combustível do avião é cerca de 120-130 octanas, isto é, resiste 20-30% mais que uma mistura formada apenas de isoctano. Alguns aditivos são adicionados na gasolina de avião para reduzir o risco de congelar, em baixas temperaturas, ou explodir em altas temperaturas.

• Quanto maior as ramificações, melhor a qualidade da gasolina.

Vantagens do uso de Gasolina: A gasolina é mais eficiente que um motor a Diesel quando no arranque e desenvolvimento do carro; A utilização de gasolina com aditivos ajuda a manter limpos os sistemas de injeção, pois o desgaste das peças diminui protegendo o motor.

Desvantagens do uso de Gasolina: preço, comparado ao gás natural veicular e álcool, por exemplo; Polui o ar com as emissões de CO_2; Fonte esgotável, pois depende do petróleo.

• O GLP (Gás Liquefeito do Petróleo) faz parte da primeira fração do petróleo. Na prática, pode-se dizer que é uma mistura de gases de hidrocarbonetos, principalmente butano e propano. O GLP é acondicionado dentro de cilindros em estado líquido. O cilindro quando cheio, contém em seu interior 85% de GLP em estado líquido e 15% em estado de vapor.

• Uma característica marcante é não possuir cor nem cheiro próprio. No entanto, por motivo de segurança, uma substância do grupo Mercaptan é adicionada ao GLP ainda nas refinarias, esta substância produz o cheiro característico quando há um vazamento de gás. O GLP não é uma substância tóxica, porém se inalado em grande quantidade, produz efeito anestésico.

• O GNV (Gás Natural Veicular) Combustível alternativo para veículos que em relação à gasolina pode proporcionar economia de até 60%. Tem predominância de metano (CH₄) em sua composição, etano e propano em menores quantidades. Muito utilizado em frotas de táxi, vans, caminhonetes, etc. Também tem reservas, mas devido a sua pouca exploração, provavelmente será uma das últimas reservas naturais a se esgotar.

Vantagens do uso do GNV: Por ser um combustível mais limpo, o gás não deixa acumular resíduos nos bicos injetores; O óleo dura mais. Já que não há contaminação do mesmo, o prazo de troca pode aumentar 1.000 ou 2.000 quilômetros.

Aumento da vida útil do escapamento: não há o acúmulo de água proveniente da gasolina e do álcool, por isso, o sistema dura até 20% a mais do tempo. É mais barato comparado a outros combustíveis.

Desvantagens do uso do GNV: é necessário fazer modificação no motor do carro; pagar as taxas de autorização e regulação junto ao DETRAN; Os cabos de vela se desgastam bem rapidamente. A vida útil pode cair de 30.000 quilômetros para praticamente a metade; como os cilindros trabalham com um combustível seco, a falta de lubrificação pode causar avaria.

O que devo fazer quando sentir cheiro de gás vazando no veículo convertido para GNV? Fechar a válvula do cilindro ou utilizar o dispositivo de corte rápido nos equipamentos que dispõe deste acessório e dirigir-se à oficina que procedeu a instalação do kit.

• O Carvão é um combustível de origem fóssil, consistindo numa substância preta e rígida, parecida com uma pedra. Na sua composição entram o carbono, o hidrogênio, o oxigênio, o nitrogênio e diversas quantidades de enxofre. Entre os vários tipos de carvão refira-se a antracite, a hulha e a lenhite, obtidos através da exploração mineira.

Do carvão podem ainda obter-se outras fontes energéticas, nomeadamente o coque, o gás de carvão e o gás de cidade.

Vantagens do uso de carvão: O carvão é o recurso energético de origem fóssil mais abundante.

Desvantagens do uso do carvão: Produz 1,37 vezes mais de dióxido de carbono do que o petróleo, para igual conteúdo energético, emitindo também quantidades significativas doutros poluentes do ar, em particular os óxidos de nitrogênio (NOx), os óxidos de enxofre (SOx) e cinzas. O ritmo do consumo é superior ao ritmo da descoberta de novas reservas.

• O Diesel (ou Gasóleo) é um combustível derivado do petróleo, é um hidrocarboneto obtido a partir da destilação do petróleo a temperaturas de 250ºC e 350ºC. É um produto inflamável, medianamente tóxico, volátil, límpido, isento de material em suspensão e com odor forte e característico. Recebeu este nome em homenagem ao seu criador, o engenheiro alemao Rudolf Diesel. Mais utilizado em caminhões, pequenas embarcações marítimas, máquinas de grande porte e aplicações estacionárias (geradores elétricos, por exemplo). Recentemente, o diesel de petróleo vem sendo substituído pelo biodiesel.

Vantagens do uso do Diesel. Combustível mais econômico que a gasolina; Garante elevados níveis de performance.

Desvantagens do uso do Diesel. Os carros a Diesel não desenvolvem tão bem, como os a gasolina, no arranque; Com temperaturas muito baixas, o gasóleo pode congelar no depósito; Polui o ar com as emissões de CO₂; Fonte esgotável, sua produção depende do petróleo.

• O Hidrogênio está presente em larga escala na atmosfera e é por isso um combustível barato. As células de hidrogênio vem sendo testadas como combustível, principalmente, pela indústria automobilística, que durante sua queima não emite gases poluentes, mas tem como problema atual o fato de ainda não se ter conseguido retirar um bom rendimento de um carro movido a hidrogênio.

• A Biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica (de origem animal ou vegetal) que pode ser utilizada na produção de energia. As crises de abastecimento de petróleo tornam importante a utilização de derivados da biomassa, como álcool, gás de madeira, biogás e óleos vegetais, nos motores de combustão. Uma das principais vantagens da biomassa é que, embora de eficiência reduzida, seu aproveitamento pode ser feito diretamente por intermédio da combustão em fornos, caldeiras etc.

O aproveitamento da biomassa pode ser feito por meio da combustão direta (com ou sem processos físicos de secagem, classificação, compressão, corte/quebra etc.), de processos termoquímicos (gaseificação, pirólise, liquefação e transesterificação) ou de processos biológicos (digestão anaeróbia e fermentação).

• O Álcool (ou etanol – C₂H₅O) pode ser obtido de diversas formas de biomassa, sendo a cana-­de-açúcar no Brasil. Nos EUA e México, o etanol é produzido principalmente através da plantação de milho. A este milho ainda é adicionado amilase, uma enzima que acelera a quebra de seus carboidratos em etanol. O benefício ambiental associado ao uso de álcool é enorme, pois cerca de 2,3 t de CO₂ deixam de ser emitidas para cada tonelada de álcool combustível utilizado, sem considerar outras emissões, como o SO₂.

Além de sua utilização na produção de combustíveis automotores, o etanol também pode ser utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas (cerveja, aguardente, vinho) e produtos de limpeza doméstica.

 

Vantagens do uso de etanol – menos poluente, devido a absorção de CO₂ por parte da vegetação, ou seja, o gás que é liberado durante a queima do combustível, entra no ciclo de produção da matéria-prima.

 

Desvantagens do uso de etanol – um dos pontos mais polêmicos é a destinação de fontes alimentícias para produção de energia. No Brasil, não se tem muitos problemas devido ao baixo consumo da cana-de-açúcar como alimento, em contra partida, nos EUA o milho é uma fonte de alimento. Se o consumo mundial for à larga escala, serão necessárias plantações em grandes áreas agrícolas. Em países que não fiscalizam adequadamente seus recursos florestais, poderemos ter um alto grau de desmatamento de florestas para dar espaço para a plantação da cana-açúcar e grãos.

 O Biodiesel é um combustível renovável derivado de óleos vegetais, como girassol, mamona, soja, babaçu e demais oleaginosas, ou de gorduras animais, usado em motores a diesel, em qualquer concentração de mistura com o diesel. Ele é composto de mono-alquilésteres de ácidos graxos de cadeia longa, designado B100.

O processo para a transformação do óleo vegetal em biodiesel chama-se TRANSESTERIFICAÇÃO, que é a separação da glicerina do óleo vegetal. Cerca de 20% de uma molécula de óleo vegetal é formada por glicerina. A glicerina torna o óleo mais denso e viscoso. Durante o processo de transesterificação, a glicerina é removida do óleo vegetal, deixando o óleo mais fino e reduzindo a viscosidade.

A experiência de utilização do biodiesel no mercado de combustíveis tem se dado em quatro níveis de concentração: Puro (B100); Misturas (B20 – B30); Aditivo (B5); Aditivo de lubricidade (B2).

Por ser biodegradável, não-tóxico e praticamente livre de enxofre e aromáticos, é considerado um combustível ecológico.

Vantagens do uso do biodiesel: A queima do biodiesel gera baixos índices de poluição, não colaborando para o aquecimento global; Gera emprego e renda no campo, diminuindo o êxodo rural; é uma fonte de energia renovável, dependendo da plantação de grãos oleaginosas no campo; Deixa as economias dos países menos dependentes dos produtores de petróleo com custo mais baixos de produção.

Desvantagens do uso do biodiesel: Com o uso de grãos para a produção do biodiesel, poderemos ter o aumento no preço dos produtos derivados deste tipo de matéria-prima ou que os utilizam em alguma fase de produção. Exemplos: leite de soja, óleos, carne, rações para animais, ovos entre outros.

 POR QUE USAR OS BIOCOMBUSTÍVEIS?

 A vantagem do uso dos biocombustíveis é a redução significativa da emissão de gases poluentes, sendo alternativas mais baratas, e uma fonte de energia renovável ao contrário dos combustíveis fósseis. Parte do gás carbônico liberado na queima dos biocombustíveis é absorvido pelas próprias plantas no processo da fotossíntese realizado pelas mesmas. O etanol, por exemplo, pode emitir entre 10% a 15% menos de CO₂ que a gasolina em seu processo produtivo. Tem-se como exemplo de biocombustíveis o etanol, o biogás, o biodiesel, o BTL, o óleo vegetal, dentre outros.

Os biocombustíveis são apresentados como alternativas aos combustíveis fósseis, visto que são energias renováveis. As energias são consideradas renováveis quando a sua produção ultrapassa o seu consumo. O que não acontece claramente com os combustíveis fósseis.

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