Efeitos dos Biocombustíveis no
Ciclo do Carbono
Introdução
• A espécie humana não é a única que
esgota e contamina seu ambiente;
• A diferença é que a poluição produzida
pelos seres humanos apresenta uma
magnitude bem diferente;
• Processos de obtenção de energia têm
causado várias mudanças globais no
ambiente;
Ciclos Globais
• Ao longo do tempo, a composição da atmosfera
•
tem se modificado em resposta às interações
biológicas e geológicas, que ocorrem nas
interfaces com a litosfera e a hidrosfera.
Os processos de transporte e deposição são
responsáveis pelo retorno de parte das
substâncias aos solos, oceanos e corpos d’água,
enquanto reações na atmosfera produzem as
transformações químicas e físicas, convertendoas em novas espécies.
Ciclo do Carbono
Dióxido de Carbono
• Os reservatórios de CO2 na atmosfera, litosfera e
•
•
oceanos são extremamente grandes;
As trocas de CO2 entre a atmosfera e a biosfera
terrestre ocorrem principalmente através da
fotossíntese e a respiração por plantas;
CO2 no ar, nos últimos 200.000 anos, variou
entre 200 e 280g/t. Nos últimos 130 anos,
aumentou para 360g/t, acréscimo atribuído
principalmente a queima de combustíveis
fósseis;
Dióxido de Carbono
• Emissão de carbono vem aumentando a
taxas de 4,3% ao ano;
• Cerca de 3,3GtC, líquidas, como CO2,
estão sendo introduzidas na atmosfera do
planeta a cada ano.
Metano
• Concentração permaneceu praticamente estável durante
•
•
centenas de anos em cerca de 700 ml/m3;
As fontes de emissão de metano de origem antrópica
envolvem decomposição de lixo em aterros sanitários,
queima de biomassa, mineração de carvão,
processamento de petróleo e de gás natural;
Anualmente são introduzidos na atmosfera, pelas
diversas fontes, naturais ou antrópicas, entre 500 e 600
Mt de CH4, enquanto são removidas de 460 a 580 Mt.
Hidrocarbonetos não metânicos
• Uma grande variedade de HCNM é emitida para
•
•
a atmosfera, e suas reações têm importante
papel para a química desse compartimento;
Cerca de 1270 MtC são emitidas para a
atmosfera na forma de HCNM – maior parte
(92%) de fontes naturais;
Outros 8% - Indústria, produção de energia e
emissão veicular.
Monóxido de Carbono
• Gás estufa de efeitos menos severos que o CO2;
• Fontes antrópicas: queima e combustão
•
•
incompleta de biomassa e combustíveis fósseis.
Quantidades atmosféricas diferem de acordo
com o local;
Anualmente, entre 1400 e 3700 Mt de CO são
introduzidas na atmosfera, enquanto entre 1550
e 3100 Mt são removidas.
Impacto Ambiental
Fonte: http://emi.qblog.com.br/files_qblog_emi/poluicao_em_sao_paulo.jpg
• Atividades humanas interferem
•
•
•
significativamente nos diversos ciclos;
Termos tipo depleção da camada de ozônio,
efeito estufa e chuva ácida, entre outros, foram
incorporados ao cotidiano do cidadão comum;
O uso de combustíveis fósseis tem contribuído
de forma significativa para o aumento da
concentração (pressão parcial) de CO2 na
atmosfera ;
1,0 x 109 toneladas métricas de CO2 têm sido
liberadas por ano em decorrência de mudanças
no uso do solo nos trópicos;
Biocombustíveis
Biodiesel
Produção de Biocombustível Alternativo ao Óleo Diesel
Através da Transesterificação de Óleo de Soja Usado em
Frituras
Pedro R. Costa Neto, Luciano F. S. Rossi, Giuliano F. Zagonel e Luiz P. Ramos
• Biodiesel – Matéria prima proveniente de
fontes renováveis como óleos vegetais ou
gordura animal;
• O biodiesel possui uma série de
propriedades que o torna melhor e menos
agressivo para o meio ambiente.
Ambientalmente benéfico – Nível de toxicidade
compatível ao sal ordinário, com diluição tão
rápida quanto a do açúcar.
Menos poluente – Reduz sensivelmente as
emissões de partículas de carbono (fumaça),
monóxido de carbono, óxidos sulfúricos e
hidrocarbonetos.
Reduz aquecimento global – O gás carbônico
liberado é absorvido pelas oleaginosas durante
o crescimento, o que equilibra o balanço
negativo gerado pela emissão na atmosfera.
• Níveis de emissões de gases nitrogenados são maiores para
diferentes tipos de biodiesel;
• Ausência de enxofre;
• Produção de resíduos de carbono (menor que o diesel convencional
– em relação ao peso seco de resíduos). Ex:
Mamona – 0,09%;
Babaçu – 0,03%;
Algodão – nada;
Diesel – 0,35%
• Uma alternativa é a utilização de biodiesel de óleos de fritura
através de um processo de transesterificação. Sua utilização
mostrou resultados semelhantes aos dos óleos novos mostrados
anteriormente.
– Liberação de carbono foi de 77,4%, enquanto do diesel é de 86,0%
Liberação de fumaça na combustão de diesel e biodiesel
Fumaça liberada por ônibus usando diesel e biodiesel de óleo de fritura
Dados sobre os Biocombustíveis
• Biodiesel
– A mistura de até 20% de biodiesel no diesel mineral
proporciona redução média de 14% na emissão de
material particulado e de 26% na emissão de
monóxido de carbono.
– B100 reduz de 40% a 60% a emissão de gases
estufa.
– Exceção é a emissão de óxidos de nitrogênio (NOx)
que é de 2% a 4% maior.
– Não há emissão de óxidos de enxofre.
Dados sobre os Biocombustíveis
• Etanol
– No plantio, colheita, transporte e processamento, são
consumidos combustíveis fósseis, assim é necessário fazer um
balanço energético e de gases de efeito estufa, para se analisar
a efetividade dessa fonte de energia.
– Para o balanço de GEE
• Considerando-se as emissões devidas ao uso de energia fóssil foram
•
•
calculados de 17,7 a 19,2 kg CO2/t cana,
Para as emissões de outras fontes, não reabsorvidas pela
fotossíntese pelo crescimento da cana (gases não CO2) foram
calculados 12,6 kg CO2/t cana.
Como resultado, as emissões evitadas pela substituição da gasolina
pelo etanol são de 2,6 a 2,7 kg CO2/t cana de etanol anidro, e 1,7 a
1,9 kg CO2/t cana de etanol hidratado.
Dados sobre os Biocombustíveis
– Para uma produção brasileira de etanol de
cerca de 14 milhões de m³ por ano, o etanol
é responsável pela redução de 30,1 milhões t
CO2.
– A redução de monóxido de carbono (CO) é de
aproximadamente 70% no E100 e até 40%
no E22 (comparados com o E0).
– A utilização de etanol leva a eliminação de
100% da liberação de enxofre.
Biocombustíveis:
Biodevastação, fome & falsos créditos de carbono
Mae-Wan Ho
• Os biocombustíveis têm sido considerados como
•
•
•
•
•
•
“neutros em carbono”;
Energia gasta na produção;
Pressão sobre o solo:
alimento X energia
Aumento do desmatamento. Estima-se que 418 tC/ha
estão armazenadas e que sejam absorvidas 5 a 10 tC/ha
por ano, em que 40% é carbono orgânico no solo;
Florestas tropicais regeneradas – poupariam mais de 7
toneladas de CO2;
70% das emissões de CO2 do Brasil são resultantes de
desmatamentos e queimadas;
Os créditos de carbono.
Conclusão
• A utilização de biocombustíveis como alternativa
a queima de combustíveis fósseis, tem se
mostrado promissora através de estudos de
emissão de poluentes, mas é necessário que os
impactos causados pelo futuro crescimento da
agricultura energética tanto no meio ambiente
quanto social e econômico sejam analisados.
Assim, um planejamento adequado para a
síntese e utilização dessa nova fonte de energia
é necessário.
Bibliografia
•
Pedro R. Costa Neto, Luciano F. S. Rossi, Giuliano F. Zagonel, Luiz P. Ramos; PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL
ALTERNATIVO AO ÓLEO DIESEL ATRAVÉS DA TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEO DE SOJA USADO EM FRITURAS,
QUÍMICA NOVA, 23, 2000
•
Claudia Rocha Martins, Pedro Afonso de Paula Pereira, Wilson Araújo Lopes, Jailson B. de Andrade; Ciclos Globais
de Carbono, Nitrogênio e Enxofre: a Importância na Química da Atmosfera; Cadernos Temáticos de Química Nova
Na Escola, n° 5, Novembro, 2003
•
Colin R. Townsend, Michael Begon, John L. Harper; FUNDAMENTOS EM ECOLOGIA; 2ª ed.- Porto Alegre: Artmed,
2006
•
Biocombustíveis: Devastação, fome & falsos créditos de carbono
Disponível em: http://resistir.info/
•
O Mito dos Biocombustíveis
Disponível em: http://www.brasildefato.com.br/v01/agencia/analise/o-mito-dos-biocombustiveis
•
Cadernos NAE / Núcleo de Assuntos Estratégicos da Presidência da República – nº2 (jan. 2005) – Brasília: Núcleo
de Assuntos Estratégicos da Presidência da República, Secretaria de Comunicação de Governo e Gestão
Estratégica, 2005
•
Revista Brasileira de Bioenergia, Ano 1 – nº1, março 2007
•
Brasil Sustentável, Uma Publicação do Conselho Empresarial Brasileiro Para o Desenvolvimento Sustentável, nº11,
out/nov 2006