Biodiesel novo
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Biodiesel
Programa interministerial do Governo Federal que objetiva a implementação de forma sustentável, tanto técnica, como economicamente, a produção e uso do Biodiesel, com enfoque na inclusão social e no desenvolvimento regional, via geração de emprego e renda .
• Principais diretrizes do PNPB: – Implantar um programa sustentável, promovendo
inclusão social ;– Garantir preços competitivos, qualidade e suprimento;– Produzir o biodiesel a partir de diferentes fontes
oleaginosas e em regiões diversas.
Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel
• Incrementar, em bases econômicas, sociais e ambientais, a participação dos biocombustíveis na matriz energética nacional.
• Estabelece a obrigatoriedade da adição de um percentual mínimo de biodiesel ao óleo diesel comercializado ao consumidor, em qualquer parte do território nacional.
• Esse percentual obrigatório será de 5% oito anos após a publicação da referida lei, havendo um percentual obrigatório intermediário de 2% três anos após a publicação da mesma.
Lei 11.097 – 13/01/2005
• Os prazos para atendimento do percentual mínimo obrigatório podem ser reduzidos em razão de resolução do Conselho Nacional de Política Energética - CNPE, observados os seguintes critérios:I - a disponibilidade de oferta de matéria-prima e a
capacidade industrial para produção de biodiesel;II - a participação da agricultura familiar na oferta de
matérias-primas;III - a redução das desigualdades regionais;IV - o desempenho dos motores com a utilização do
combustível;V - as políticas industriais e de inovação tecnológica.
Lei 11.097 – 13/01/2005
Cabendo à ANP definir os limites de variação admissíveis para efeito de medição e aferição dos percentuais acima citados.
Biocombustível: combustível derivado de biomassa renovável para uso em
motores a combustão interna ou, conforme regulamento, para outro tipo de geração de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil;
Biodiesel: biocombustível derivado de biomassa renovável para uso
em motores a combustão interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para geração de outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil.
Lei 11.097 – 13/01/2005
BiodieselBiodiesel é um combustível biodegradável derivado
de fontes renováveis como óleos vegetais e gorduras animais que, estimulados por um catalisador, reagem quimicamente com o álcool ou o metanol.
Existem diferentes espécies de oleaginosas no Brasil das quais se pode produzir o biodiesel, entre elas mamona, dendê, girassol, babaçu, soja e algodão.
Introdução
Esse combustível substitui total ou parcialmente o diesel de petróleo em motores ciclodiesel de caminhões, tratores, camionetas, automóveis e também para geração de energia e calor. 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.
Introdução
Opção pelo óleo para a produção de biodiesel depende:disponibilidade local ; propriedades de armazenamento; desempenho como cobustível; viabilidade econômica.
Óleo vegetais Gorduras de origem animal
Matérias-primas
Óleo vegetal colza/canola e girassol – União Européia; palma – países tropicais soja – Estados Unidos arroz, caroço de algodão, amendoim, açafrão, coco...;
Gorduras de origem animal sebo; banha.
óleo de descarte.
Matérias-primas
Oleaginosas
Dendê/Palma (Elaeis guineensis / Elaeis oleifera) Abacate (Persea americana) Algodão (Gossypium hirsutum) Amendoim (Arachis hypogaea) Colza/canola (Brassica campestris, Brassica napus) Andiroba (Carapa guianensis) Soja (Glycine max) Babaçu (Orbignya martiana e Orbignya oleifera) Coco (Cocos nucifera)
Oleaginosas
Girassol (Helianthus annus) Gergelim, Sésamo (Sesamun indicum) Pinhão-Manso (Jatropha curcas) Linhaça (Linun usitatissimum) Macaúba (Acrocomia sclerocarpa e Acrocomia
intumescens) Buriti (Mauritia flexuosa e Mauritia vinifera) Nabo forrageiro (Raphanus sativus) Pequi (Caryocar brasiliense, Caryocar nuciferum e
Caryocar villosum)
Totalmente compatível com o diesel; Biodegradável;É derivado de matérias primas renováveis de
ocorrência natural;Gera redução nas principais emissões presentes nos
gases de exaustão (exceto de NOx);Possui alto ponto de fulgor;Apresenta excelente lubricidade.
Vantagens
Alto custo;Emissões de NOx;Baixa estabilidade quando exposto ao ar;Propriedades de fluxo que são particularmente
desfavoráveis nos países da América do Norte.
Desvantagens
• Misturas binárias com petrodiesel;• Pirólise;• Microemulsificação (ou mistura co-solvente);• Transesterificação.
Produção de Biodiesel
Produção de Biodiesel
Produção de Biodiesel
O QUE É BIODIESEL?
Biodiesel
• Óleos vegetais e/ou gorduras animais em conjunto com um álcool (metanol ou etanol) e na presença de um catalisador, são convertidos em ácidos graxos e, finalmente, a ésteres, com o glicerol (glicerina) como sub-produto.
Parâmetros de reação: Tipo de catalisador; Razão molar entre o álcool e o óleo vegetal; Tempo de reação; Grau de refino do óleo vegetal empregado; Efeito da presença de umidade; Ácidos graxos livres.
Produção do Biodiesel
Tipo de catalisadorCatálise Homogênea:
Básicos: KOH, NaOH, Metóxido, Etóxido. Proporcionam processos muito mais rápidos que
catalisadores ácidos.Ácidos: Sulfúrico, Sulfônico, Fosfórico, Clorídrico.
Catálise Heterogênea:Enzimática suportada; Resinas iônicas; Sem
catalisador.
Produção do Biodiesel
ÁlcoolCatálise Homogênea:
Básicos: KOH, NaOH, Metóxido, Etóxido. Proporcionam processos muito mais rápidos que
catalisadores ácidos.Ácidos: Sulfúrico, Sulfônico, Fosfórico, Clorídrico.
Catálise Heterogênea:Enzimática suportada; Resinas iônicas; Sem
catalisador.
Produção do Biodiesel
Tecnologia e Caracterização do Biodiesel
GIRASSOL, AMENDOIM, DENDÊ E MAMONA - Oleaginosas
PONTOS CRÍTICOS – Além do preço de mercado:• Limitação da oferta anual de grãos e óleo;• Forte concorrência com outras cadeia de suprimento concorrentes –
alimentos, farmacêuticos, químicos, cosméticos etc.;• O aumento de produção descontrolada do óleo pode causar problemas para
outras cadeias de suprimento concorrentes no que se refere ao óleo e aos co-produtos.
ALTERNATIVA:Estabelecimento de cadeias de suprimento dedicadas à produção de combustível com abrangência regional e complementar (curto prazo) ao insumo principal, com possível inversão de papéis no longo prazo.
Insumo: óleos e gorduras - Brasil
Insumo: óleos e gorduras - Brasil
Fonte: Meirelles, F. S. Federação da Agricultura do Estado de São Paulo.
Tabela 1: Características de algumas culturas de oleaginosas, e gordura animal com potencial de uso energético.
Insumos – Catalisador: Brasil
CATALISADORES
Principal produtor: Pan-Americana
Excedente de produção anual hoje: 12.000 t(possibilidade de ampliação para 24.000 t)
=> Necessidade anual para B2: 7.400 t
=> Necessidade anual para B5: 22.000 t
A Potassa Cáustica, KOH, é o catalisador preferencialmente utilizado na produção de Biodiesel;
A Pan-Americana é a única produtora de potassa na América Latina, e localiza-se no Rio de Janeiro.
Catalisadores e Co-produtos
A glicerina é biodegradável, porém pode conter resquícios de metanol que são prejudiciais ao meio-ambiente.
O aumento da oferta de glicerina com a obrigatoriedade de B2 pressionará seu preço para baixo. Por outro lado, preços menores da glicerina viabilizam novas utilizações e aplicações.
Provável destino da glicerina no curto prazo: Repasse da glicerina a empresas que destilem e re-aproveitem os
resquícios de metanol;
Queima em caldeiras;
Despejo em rios.
Catalisadores e Co-produtos: glicerina
Possível formação de acroleína (tóxica)
Prejuízo ao meio ambiente (ILEGAL)
O MCT através da Rede Brasileira de Tecnologia de Biodiesel está investindo em pesquisa e desenvolvimento de novas utilizações para a glicerina: Atuação em processos industriais como
lubrificante, umectante, solvente, anticongelante, amaciante ou emulsificante;
Produção de Compostos oxigenados para aditivação de combustíveis;
Uso direto para injeção em poços de petróleo; Mistura com fibras para formação de
materiais para a construção civil; Matéria-prima para processos petroquímico.
Catalisadores e Co-produtos: glicerina
Processo: Brasil
TRANSESTERIFICAÇÃO ALCOÓLICA DE ÓLEO OU GORDURA POR CATÁLISE HOMOGÊNEA BÁSICA:
Rota metílica
Rota etílica
Excesso aser reciclado
Excesso aser reciclado
ADEQUAÇÃO AO USO DE ÓLEOS/GORDURASDepende do processo – o usual não é crítico, a menos quanto ao
rendimento;Atenção especial à qualidade dos insumos residuais.
GARANTIA DE SUPRIMENTO DE ÓLEO DE SOJA: Incentivo ao esmagamento adicional de grãos;Uso da capacidade ociosa de esmagamento;Equilíbrio do mercado de farelo;Competição com o H-Bio.
Pontos Críticos – Processo: Brasil
SUPRIMENTO DE ÓLEOS VEGETAIS QUE NÃO SOJA:Atender percentuais “selo verde” por região;Competição com outros mercados mais nobres;Alavancagem da produção agrícola;Capacidade de esmagamento – existência/distribuição.
COMPLEXIDADE DA ROTA ETÍLICA:Complexidade do processo;Custo do etanol anidro;Reaproveitamento do etanol hidratado.
Pontos Críticos – Processo: Brasil
Pontos Críticos – Processo: Brasil
Propriedades críticas (processo de produção)
Glicerina total (Reação completa)
Glicerina livre (Separação da glicerina)
Cinzas (Separação do catalisador residual)
Acidez total e corrosividade (Ausência de ácidos graxos livres)
Ponto de fulgor (Separação do álcool)