4 – DIAGNÓSTICO DA PRODUÇÃO DO BIODIESEL NO
BRASIL
4.1 - Produção de Biodiesel
Ao longo das últimas décadas no país, ocorreram algumas tentativas para implementar o uso de
óleos vegetais como combustível sucedâneo ao diesel derivado de petróleo (BRASIL, 2005).
Pode-se verificar que os óleos vegetais foram propostos como vetores energéticos, em programas
de 1950, no Pro-óleo, de 1980, e no Programa OVEG, de 1983. Sucessivamente, porém,
obstáculos não superados, principalmente custos, impediram sua viabilização. Mais
recentemente, o Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT) criou a Rede de Pesquisa e
Desenvolvimento Tecnológico Probiodiesel, reunindo instituições atuantes ou interessadas no
tema.
O início dos estudos/pesquisas sobre o uso de óleos vegetais como alternativa ao petróleo fazem
referência à década de 50, quando o Instituto Nacional de Tecnologia, o Instituto de Óleos do
Ministério da Agricultura e o Instituto de Tecnologia Industrial de Minas Gerais pesquisaram
sobre a eficiência dos óleos de ouricuri, mamona e algodão em motores diesel de 6 cilindros.
A década de 70 é marcada pela aceleração da economia brasileira, principalmente no setor
industrial, e pelo cenário energético mundial em crise. Mesmo com a determinação do
desenvolvimento de novas tecnologias para captação de petróleo no litoral brasileiro, também
foram estimuladas pesquisas sobre combustíveis alternativos, incluindo os óleos vegetais, a fim
de reduzir a dependência do país em relação ao petróleo oriundo do exterior.
Devido ao panorama histórico em 1980, com a segunda crise do petróleo e o país produzindo
somente 15% do petróleo consumido, o governo emitiu a Resolução nº 7 (ano 1980), do
Conselho Nacional de Energia, que instituiu o Programa Nacional de Produção de Óleos
Vegetais para Fins Energéticos (Proóleo). Entre outros objetivos, pretendia-se substituir óleo
diesel por óleos vegetais em mistura de até 30% em volume, incentivar a pesquisa tecnológica
para promover a produção de óleos vegetais nas diferentes regiões do país e buscar a total
substituição do óleo diesel por óleos vegetais.
No mesmo ano (1980), a soja foi considerada a oleaginosa com maior potencial para concretizar
a o Programa Nacional de Produção de Óleos Vegetais para Fins Energéticos. A partir de 1981,
ao amendoim, e em 1982 a colza e girassol. Em 1986, a ênfase passou ao dendê. A meta era, em
cinco anos, produzir 1,6 milhão de metros cúbicos de óleos para fins energéticos. Contudo, a
viabilidade econômica era questionável: em valores para 1980, a relação de preços internacionais
óleos vegetais/petróleo, em barris equivalente, era de 3,30 para o dendê; 3,54 para o girassol;
3,85 para a soja e de 4,54 para o amendoim. Com a queda dos preços do petróleo a partir de
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
1985, a viabilidade econômica ficou ainda mais prejudicada e este programa foi
progressivamente esvaziado, embora oficialmente não tenha sido desativado.
Também no início dos anos 80, a Secretaria de Tecnologia Industrial do Ministério da Indústria e
Comércio (STI/MIC), desenvolveu e lançou o Programa Nacional de Alternativas Energéticas
Renováveis de Origem Vegetal, com algumas linhas de ação relacionadas aos óleos vegetais
combustíveis, que levaram ao Programa de Óleos Vegetais (OVEG), voltado especificamente
para a comprovação técnica do uso dos óleos vegetais em motores ciclo Diesel, com a
participação de institutos de pesquisa, órgãos técnicos do governo federal, fabricantes de
motores, fabricantes de óleos vegetais e empresas de transportes. Foram desenvolvidos testes
com ésteres puros (metílico e etílico) e misturas com 30% de éster metílico de óleo de soja,
matéria-prima selecionada por sua maior disponibilidade.
Nos últimos anos, com a valorização dos aspectos ambientais e da sustentabilidade dos sistemas
energéticos, bem como motivado pela consolidação do programa europeu de biodiesel, o
interesse neste combustível foi retomado no Brasil. Diversas instituições passaram a desenvolver
atividades neste campo e algumas ações governamentais foram tomadas. Em 2002, o MCT
constituiu a Rede de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico Probiodiesel, com representantes
da academia, do governo, da indústria automotiva e de potenciais produtores de biodiesel. Essa
rede promoveu diversas reuniões e por intermédio de quatro grupos técnicos procurou avançar na
avaliação das perspectivas do biodiesel para as condições brasileiras. Nos estudos preliminares
realizados não houve consenso quanto às matérias-primas e processos a considerar.
No Brasil, desde 2005 já existem algumas empresas habilitadas a produzir biodiesel a partir do
uso da soja (instaladas nos estados de Mato Grosso, São Paulo e Minas Gerais), como a
ECOMAT (MT), que supriu o CERBIO/TECPAR (Centro Brasileiro de Referência em
Biocombustíveis, do Instituto de Tecnologia do Paraná) com um combustível que foi testado na
frota do transporte coletivo de Curitiba/PR. No ano de 2000 foi instalada a fábrica de
biocombustíveis da ECOMAT no Estado do Mato Grosso, que produzia o AEP 102, éster de soja
aditivo especial da mistura álcool diesel, e éster metílico e etílico. Além da ECOMAT, a Granol
instalou, em São Simão (GO), uma planta com escala industrial para a produção de éster
etílico/metílico de soja, cuja capacidade é de 400 toneladas/dia.
A Petrobras planeja implantar e operar em 2006/2007 três usinas: em Candeias (BA), Quixadá
(CE) e Montes Claros (MG), cada uma com capacidade para processar 44 mil toneladas de
matérias-primas como mamona, soja, algodão, nabo forrageiro e pinhão manso e está em
avaliação a possibilidade de instalação de unidades no sul do país, Goiás e São Paulo.
Segundo a gerência executiva de desenvolvimento energético da Petrobras, a empresa tem
US$381 milhões para investir no biodiesel até 2010, mas provavelmente utilizará os recursos
antes desse prazo. Somados aos aportes dos parceiros, os projetos devem chegar a US$ 1 bilhão.
Até 2005, a estatal investiu em torno de US$ 5 milhões em pesquisas com biodiesel.
Atualmente, a Petrobras possui duas usinas em Guamaré (RN), que operam em fase
experimental. Ainda em 2006, as usinas deverão produzir em escala comercial para atender ao
Nordeste, com capacidade de 16 mil toneladas por ano.
Essas unidades e as novas usinas da Petrobras deverão produzir no próximo ano, entre 180 e 200
milhões de litros de biodiesel. Desde janeiro de 2006 a BR Distribuidora está misturando o
biodiesel em diesel na proporção de 2% e será a única empresa apta a adquirir o biocombustível
4.2
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
nos leilões promovidos pela ANP até 2007. A partir de 2008, quando a mistura será obrigatória,
todas as distribuidoras poderão atuar no mercado. Estima-se que a demanda de biodiesel no
Brasil será de 800 milhões de litros por ano. As usinas da Petrobras terão capacidade para 550
milhões de litros por ano*.
Outro setor interessado na produção de biodiesel é o setor sulcroalcooleiro, aventando a
possibilidade da produção contínua de biodiesel integrada com usinas de açúcar e álcool. Esse
setor buscou sinergias entre a principal atividade (produção de açúcar e álcool) e o processo de
produção de biodiesel, tais como:
•
conhecimento da cultura de oleaginosas;
•
maximizar utilização da terra/alternativa rentável para cobertura da terra nua;
•
maximizar utilização das máquinas e implementos;
•
processos industriais semelhantes;
•
maximizar utilização de mão de obra;
•
integração na regeneração do álcool;
•
solução integrada para efluentes;
•
possível uso do sub-produto glicerina para desidratação do bioetanol;
•
redução de custo em função da disponibilidade de utilidades e capacitações;
•
minimização de investimentos;
•
otimização energética;
•
biodiesel e bioetanol – produtos semelhantes;
•
utilização do próprio combustível;
•
redução da dependência do combustível fóssil;
•
redução carga tributária;
•
moagem/extração de grãos ociosos;
•
agregar novos produtos ao portfólio: biodiesel, glicerina e farelo;
•
aumento da atividade econômica – maior faturamento.
O potencial para a produção de oleaginosas integrado à produção de cana de açúcar está na área
de renovação do canavial. A cana-de-açúcar possui um ciclo de produção médio de 5 anos, sendo
que a renovação do canavial se dá sistematicamente em 20% da área de corte anual, o que só no
Estado de São Paulo significa 650.000 ha/ano.
*Valor, 20/12/05
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.3
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Como o setor sucroalcooleiro, outras indústrias dos setores químico e alimentício também estão
buscando adaptar a produção de biodiesel a sua planta industrial. Um exemplo é o Grupo
Agropalma, no Estado do Pará, que tem como atividade principal a produção de óleo de palma,
gorduras vegetais e margarina e que está produzindo biodiesel obtido a partir dos resíduos do
refino do óleo de palma.
4.2 – Capacidade Potencial e Instalada para Produção de Biodiesel no Brasil
O mercado potencial para o biodiesel é determinado pelo mercado do derivado de petróleo. Em
2002, a demanda para esse combustível foi da ordem de 39,2 milhões de metros cúbicos, dos
quais 76% foram consumidos no setor de transporte, 16% no setor agropecuário e 5% para
geração de energia elétrica nos sistemas isolados (BRASIL 2005).
No setor de transporte, 97% da demanda ocorre no modal rodoviário, ou seja, caminhões, ônibus
e utilitários, já que no Brasil estão proibidos os veículos leves a diesel. Em termos regionais, o
consumo de diesel ocorre principalmente na região Sudeste (44%), vindo a seguir o Sul (20%),
Nordeste (15%), Centro-Oeste (12%) e Norte (9%). O diesel para consumo veicular no Brasil
pode ser o diesel interior, com teor de enxofre de 0,35% ou o diesel metropolitano, com 0,20%
de enxofre, que responde por cerca de 30% do mercado (CAMPOS, 2003).
A geração de energia elétrica nos sistemas isolados da região amazônica consumiu 530 mil
metros cúbicos de diesel, distribuídos na geração de 2.079 GWh, no Amazonas (30%), Rondônia
(20%), Amapá (16%), Mato Grosso (11%), Pará (11%), Acre (6%), Roraima (3%), além de
outros pequenos sistemas em outros Estados (CAMPOS, 2003). Estes números se referem à
demanda do serviço público. Existem grandes consumidores privados de diesel para geração de
energia elétrica, como as empresas de mineração localizadas na região Norte.
Conclui-se que o maior mercado consumidor de óleo diesel encontra-se nas regiões Sul e
Sudeste, com o consumo em torno de 19,07 milhões de metros cúbicos (19,07 bilhões de litros
de óleo diesel) só para atender o setor de transporte, não contabilizando os setores da
agropecuária e indústrias que dependem desse combustível para produzir. Assim,
estrategicamente e também devido as eventuais dificuldades de logística, um grande número de
plantas beneficiadoras de biodiesel hoje se encontram nas regiões Sudeste e Centro-Oeste.
Dez plantas beneficiadoras de biodiesel, autorizadas pela Agência Nacional do Petróleo no Brasil
(ANP), em conjunto, têm capacidade de produzir 185,22 milhões de litros por ano do
biocombustível*. Contudo, outras unidades produtoras estão em processo de autorização pela
ANP, tais como a Barralcool S/A, AgroDiesel, Fusermann Biodiesel, Biocapital (tabela 4.01). O
maior projeto é o da Biocapital, com capacidade de produção de 300 milhões de litros por ano **.
Porém, devido à baixa disponibilidade de oleaginosas especificamente para esse mercado, a
produção inicial prevista pela unidade da Biocapital será de cerca de 150 milhões de litros por
ano.
*Soyminas (Cássia, MG), Agropalma (Belém, PA), Brasil Biodiesel (Floriano e Teresina, PI), Biolix (Rolândia, PR),
NUTEC (Fortaleza, CE), Fertibom (Catanduva, SP), Renobras (Dom Aquino, MT) e Granol (Campinas, SP;
Anápolis, GO).
**Fonte: Associação Brasileira das Indústrias de Biodiesel-Abiodiesel
4.4
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Segundo informações obtidas da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Mato Grosso, a
única empresa que estava produzindo efetivamente biodiesel no Estado em 2005 era a Ecomat,
cuja origem remonta do setor sucroalcooleiro (Grupo Barralcool S/A). O Grupo, em 2006,
decidiu investir na instalação da primeira unidade produtora de biodiesel anexa a uma destilaria
de álcool. O projeto da planta industrial foi desenvolvido pela Dedine em parceria com a
Balestra (empresa italiana). É uma unidade produtora flex (metanol/etanol), de processo
contínuo, que estará apta a produzir 58 milhões de litros por ano a partir de agosto. As unidades
de produção da Renobras e da Ecomat não estão em operação atualmente.
No Estado de Minas Gerais encontram-se em operação, segundo informações da representante
do Programa Biodiesel no Estado, Sra. Angela Menin Teixeira de Souza * cinco unidades
industriais, sendo duas delas com produção significativa: a Soyminas (12.000 milhões litros/ano)
e a Fuserman (6.000 milhões litros/ano). O combustível gerado em Minas Gerais não tem um
destino certo, em princípio está sendo direcionado as mais variadas atividades que necessitam da
mistura B2 para gerar qualquer fonte de energia. As principais matérias-primas utilizadas para a
extração de óleo no Estado são o pinhão manso, o girassol, a soja e a mamona. Segundo a
Coordenadora “não existem restrições para a ocupação do solo, ou seja, todo solo agricultável
poderá ser ocupado por matéria-prima geradora do biodiesel, tendo como única restrição aos
agricultores, a obediência à legislação federal de Uso e Ocupação do Solo e a Legislação
Ambiental”.
No Estado do Piauí, a unidade produtora de biodiesel é a Brasil Biodiesel (usina instalada no
município de Floriano, localizado a 250 km da capital Teresina). A capacidade da unidade da
Brasil Biodiesel é de 27 milhões de litros por ano, com o processamento de mamona e soja. Essa
empresa mantém convênios com instituições financeiras e governamentais a fim de financiar a
produção de mamona pela agricultura familiar, como também mantém contratos com esses
produtores com uma política de preços fixos. A distribuição do biodiesel fabricado pela Brasil
Biodiesel é realizada pela BR Distribuidora.
A Universidade Federal do Piauí (UFPI) possui uma Usina Escola com a finalidade de produzir e
formar Recursos Humanos com conhecimento na produção, padronização e controle de
qualidade do Biodiesel. A capacidade da Usina da UFPI é de 0,6 milhões de litros por ano e
esteve arrendada a Brasil Biodiesel. Nessa unidade industrial são usadas várias oleaginosas,
como mamona, soja, algodão e também o sebo bovino. A UFPI possui um projeto financiado
pela FINEP onde a Professora Carla Verônica Rodarte de Moura é coordenadora, com uma
equipe de 4 professores que atuam em pesquisas sobre o tema.
No Estado do Paraná, a empresa pioneira na produção de biodiesel foi a Cocamar, originalmente
produtora de óleo de soja, na década de 80. A BIOLIX foi a primeira e única indústria no Paraná
criada somente para a finalidade de produção de biodiesel. Assim, a partir de entrevista junto à
direção da empresa BIOLIX, foram coletadas informações de que a planta industrial foi
desenvolvida pela empresa Soyminas, a partir da rota de transesterificação etílica em escala
industrial no Brasil. A BIOLIX tem licença da ANP para produzir 30 mil litros de biodiesel por
dia, porém a capacidade instalada encontra-se, em parte, ociosa. A grande dificuldade está no
abastecimento de matéria-prima. A empresa já utilizou soja, porém, o alto custo de aquisição e o
baixo aproveitamento do teor de extrato etéreo, inviabilizaram a utilização dessa matéria-prima,
pois o sistema implantado na unidade industrial consegue extrair, por esmagamento, somente
13% do óleo presente no grão (cerca de 20%). O uso de amendoim também não foi bem
*Secretaria de Estado de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Minas Gerais.
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.5
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
sucedido, pois, além de ter apresentado impurezas no óleo vegetal durante o processo industrial,
há o problema da aflatoxina (toxina que pode se apresentar no grão e no farelo do amendoim
devido às más condições de armazenamento), que pode se apresentar em um dos subprodutos
comercializáveis do processo: o farelo de amendoim. Portanto, a empresa buscou a alternativa do
processamento das sementes do girassol e a do nabo forrageiro, porém não são culturas
representativas no sistema agrícola do Estado do Paraná. A direção da empresa buscou realizar
contratos de fomento com os pequenos produtores (assentados) na região do Pontal do
Paranapanema, juntamente com o apoio das instituições: Embrapa, Cati, Incra etc., para que
essas famílias produzissem girassol. A iniciativa da empresa não se concretizou e ainda
dificultou a obtenção do Selo Combustível Social do Ministério de Desenvolvimento Agrário.
Após alguns testes, a empresa escolheu trabalhar com a semente do nabo forrageiro, que
apresenta vantagens econômicas para o processo, porém a dificuldade atual está na obtenção
dessa matéria-prima, que hoje é obtida de produtores localizados nos Estados do Mato Grosso do
Sul e de Minas Gerais.
O representante do Programa Biodiesel no Estado do Paraná, Sr. Bill Costa, esclareceu que há
seis instituições de pesquisas voltadas ao estudo da produção do biodiesel no Estado: o Instituto
de Tecnologia do Paraná (TECPAR), a Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), a
Universidade Federal do Paraná (UFPR), a Pontifícia Universidade Católica do Paraná
(PUCPR), A Universidade Estadual do Paraná (UEM) e a Universidade Estadual do Oeste do
Paraná (Unioeste). Há também iniciativas de órgãos como o IAPAR, Emater e EMBRAPA Soja
para desenvolver regiões produtoras de matéria-prima no Estado, bem como técnicas de
produção mais competitivas.
A tabela 4.01 apresenta as unidades produtoras de biodiesel autorizadas pela Agência Nacional
do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), juntamente com aquelas levantadas pelo
Ministério de Minas e Energia (MME) para a apresentação do Grupo de Trabalho criado pela
ANP (Portaria N°. 38 de 2006) para adequação da distribuição e revenda do biodiesel.
Tabela 4.01 – Usinas de Biodiesel em Operação e Previstos
PRODUTOR
COMERCIAL
LOCALIZAÇÃO
CAPACIDADE INSTALADA
(MILHÕES L/ANO)
MATÉRIA-PRIMA
2006
2007
24
24
Palma
-
44
Mamona
40
40
Mamona
Agropalma
Belém - PA
Petrobras
Candeias – BA
Brasil Biodiesel
Morro do Chapéu – BA
Nutec
Fortaleza – CE
0,72
0,72
-
Petrobras
Quixada – CE
-
44
Mamona
Brasil Biodisel
Cratéus – CE
40
40
Mamona
Bioteo
Campina Grande - PB
-
40
-
4.6
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
PRODUTOR
COMERCIAL
LOCALIZAÇÃO
CAPACIDADE INSTALADA
(MILHÕES L/ANO)
2006
2007
MATÉRIA-PRIMA
Brasil Biodiesel
Floriano – PI
27
27
Mamona
Brasil Biodiesel
Terezina – PI
0,6
0,6
Mamona
Petrobras
Guanaré – RN
1
1
Mamona
Binatural
Formosa – GO
14
14
Soja
Granol
Anápolis – GO
60
60
-
Caramuru
São Simão – GO
-
100
-
Renobras
Dom Aquino – MT
6
6
Girassol
Ecomat
Cuiabá – MT
17
17
Soja (paralisada)
Barralcool
Barra do Bugres – MT
-
57
Pinhão Manso/Soja
Agrosoja
Sorriso – MT
-
15
Girassol/Soja
Biogrão
Lucas do Rio Verde – MT
-
57
Girassol/Soja
Brasil Biodiesel
Porto Nacional – TO
40
40
Mamona
Soyminas
Cassia – MG
12
12
Girassol
Fusermann
Barbacena – MG
6
6
Girassol
Agrodiesel
Iguatama – MG
3
3
-
Petrobras
Montes claros – MG
-
44
-
Biominas
Itauna – MG
-
12
-
Brasil Biodiesel
Minas Gerais
-
40
-
Ponte di Ferro
Rio de Janeiro – RJ
40
40
-
Fertibom
Catanduva – SP
6
6
Biocapital
Charqueada – SP
150
150
Soja
Granol
Campinas - SP
39,9
39,9
Girassol, Soja, Mamona,
Nabo Forrageiro e
Amendoim
Girassol
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.7
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
PRODUTOR
COMERCIAL
LOCALIZAÇÃO
CAPACIDADE INSTALADA
(MILHÕES L/ANO)
MATÉRIA-PRIMA
2006
2007
60
60
-
Granol
Tupã - SP
Granol
Araçatuba – SP
-
100
-
Bertin
Lins - SP
-
110
-
Bioeste
Estrela do Oeste - SP
-
56
-
Ponte di Ferro
Taubaté – SP
20
20
-
Dafter
Mairipora - SP
2
2
-
Exacta
Guarulhos
15
15
-
Frigol
Lençóis Paulista – SP
8
8
-
Biolix
Rolândia – PR
9
9
Soja, Girassol e Nabo
Forrageiro
Cocamar
Paraná
-
10
-
LAR
Medianeira - PR
-
100
-
Granol
Cachoeira do Sul - RS
60
60
Girassol, Nabo
Forrageiro e Soja
BSBio
Passo Fundo – RS
100
100
Soja
Brasil Biodiesel
Rio Grande do Sul
-
40
Mamona
Contrimaio
Rio Grande do Sul
-
100
-
Olfar
Erexim – RS
-
60
Soja
Biodiesel Sul
Icara – SC
1
1
-
802,22
1831,22
TOTAL
*300 dias de operação
Fonte: ANP, 2006*
A tabela 4.02 demonstra que a demanda por B2 é maior para as Regiões Sudeste, Sul e Nordeste.
Assim, de acordo com a capacidade industrial instalada nas cinco Regiões Brasileiras até 2.007,
*Segundo o MME, os projetos apresentados indicam tão somente a expectativa atual de capacidade futura. Há
possibilidade de alguns desses não se efetivarem, assim como novos empreendimentos podem surgir.
(<www.anp.gov.br> acesso em 07/06/2006)
4.8
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
é possível que o Governo Federal atinja a meta de distribuição da mistura B2 em todo o território
nacional em 2008.
Tabela 4.02 – Demanda de Biodiesel X Capacidade Industrial Instalada nas Cinco Regiões
Brasileiras
Região
Óleo Diesel
Biodiesel
Biodiesel
Consumido* Demanda B2** Demanda B5**
Capacidade Instalada***
2006
2007
Norte
3.422
68,44
171,1
8
8
Nordeste
5.622
112,44
281,1
120
248
Sudeste
17.081
341,62
854,05
356
718
Centro Oeste
4.902
98,04
245,10
197
426
Sul
8.121
162,42
406,05
167
477
Total
39.148
782,96
1.957,4
848
1.877
*Vendas de óleo diesel, pelas distribuidoras, segundo Grandes Regiões e Unidades da Federação – ANP, 2004 (mil m³)
**Estimativa da demanda de B100 para B2 e B5 (mil m³)
***Capacidade Industrial Instalada de produção de B100 (mil m³)
Fonte: ANP, 2006.
4.3 – Comercialização do Biodiesel no Brasil
A comercialização do biodiesel é feita através de leilões promovidos pela Agência Nacional do
Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. Os procedimentos adotados tem como base as
seguintes Resoluções e Portarias:
•
a Resolução n°. 3 de 23 de setembro de 2005 do CNPE (Conselho Nacional de Política
Energética);
•
a Portaria n°. 483, de 03 de outubro de 2005 do MME (Ministério de Minas e Energia);
e,
•
a Resolução ANP n°. 31 de 04 de novembro de 2005.
O leilão é produto da antecipação da obrigatoriedade da mistura de 2% de biodiesel ao óleo
diesel. O preço de abertura de leilão inclui os tributos federais incidentes sobre o biodiesel
(Pis/Pasep e Cofins), mas sem ICMS, que varia conforme a Unidade da Federação.
Segundo informações coletadas na ANP, os participantes dos Leilões promovidos são aqueles
credenciados pela mesma e aqueles reconhecidos pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário,
sendo que os participantes que ainda não são autorizados comprometem-se em regularizar sua
situação junto a ANP.
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.9
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
4.3.1 - Primeiro Leilão
Participaram do primeiro leilão, ocorrido em novembro de 2005, oito produtores de biodiesel,
desses, quatro produtores foram vencedores: Brasil Biodiesel (Floriano, PI) com 38 milhões de
litros; Granol (Campinas, SP), com 18,3 milhões de litros; Soyminas (Cássia, MG), com 8,7
milhões de litros; e Agropalma (Belém, PA), com 5 milhões de litros (tabela 4.03 e 4.04).
Tabela 4.03 – Empresas Ganhadoras do Primeiro Leilão de Biodiesel Promovido pela ANP
NOME
VALOR INICIAL
QUANTIDADE (m3)
LOCAL DA ENTREGA
AGROPALMA 1
R$ 1.800,00
1.000
Belém - PA
AGROPALMA 2
R$ 1.860,00
2.000
Belém - PA
SOYMINAS 1
R$ 1.898,69
2.600
Cássia - MG
SOYMINAS 2
R$ 1.898,69
3.500
Cássia - MG
GRANOL 3
R$ 1.899,20
6.000
Campinas - SP
AGROPALMA 3
R$ 1.900,00
2.000
Belém - PA
SOYMINAS 3
R$ 1.904,64
2.600
Cássia - MG
BRASIL ECODIESEL 1 R$ 1.909,00
(MATRIZ)
38.000
Floriano - PI
GRANOL 2
R$ 1.910,30
7.000
Campinas - SP
GRANOL 1
R$ 1.919,90
5.300
Campinas - SP
Fonte: ANP, 2006
Tabela 4.04 – Empresas Desclassificadas no Primeiro Leilão de Biodiesel Promovido pela
ANP
EMPRESA
PONTE DI FERRO PARTICIPAÇÕES LTDA.
MOTIVO DA DESCLASSIFICAÇÃO
Não apresentar as certidões da Secretaria da Receita Federal
e da Procuradoria Geral da Fazenda Nacional no prazo
estabelecido no Edital.
BINATURAL INDÚSTRIA DE ÓLEOS VEGETAIS Não apresentar a proposta na forma e prazo estabelecidos
LTDA.
no Edital.
BIOLIX INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE
COMBSTÍVEIS VEGETAIS LTDA.
Não possuir e não estar apto a obter o selo Combustível
Social, bem como não possuir o registro especial da
Secretaria da Receita Federal.
FERTIBOM INDÚSTRIAS LTDA.
Não apresentar a proposta na forma e prazo estabelecidos
no Edital.
Fonte: ANP, 2006
4.10
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
No Edital de Leilão n°. 061/05, o produtor de biodiesel foi definido como “agente autorizado
pela ANP a exercer a atividade de produção do biodiesel em conformidade com Resolução ANP
n°. 41, detentor de Registro Especial da Secretaria da Receita Federal, nos termos da Instrução
Normativa de n°. 516, e do selo Combustível Social instituído pelo Decreto n°. 5.297, na forma
da Instrução Normativa n° 02 do Ministério do Desenvolvimento Agrário (MDA)”.
O fornecedor de biodiesel, segundo o mesmo edital, é o produtor de biodiesel, conforme descrito
no parágrafo anterior, e “sociedade detentora de projeto de produção de biodiesel reconhecido
pelo MDA, como possuidora dos requisitos necessários à obtenção do selo “Combustível
Social”, em conformidade com a Instrução Normativa n° 02 do Ministério do Desenvolvimento
Agrário(MDA)”.
Os participantes do leilão, além das exigências já relacionadas acima, deveriam ainda estar
cadastrados no Sistema de Cadastramento Unificado de Fornecedores (SICAF) e no sistema
“Licitações-e” do Banco do Brasil.
O percentual de participação dos produtores e importadores de óleo diesel foi definido assim:
•
Petróleo Brasileiro S. A. (93,3%);
•
Alberto Pasqualini – REFAP S/A (6,7%).
Ressalta-se que as usinas produtoras que tiveram suas ofertas arrematadas possuem vínculo com
agricultores familiares, tendo cumprido os requisitos mínimos para obtenção do selo
“Combustível Social” estabelecido pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário. A Brasil
Biodiesel trabalha com 40 mil famílias de agricultores beneficiadas, Soyminas com 2 mil
famílias, Granol com 1,8 mil famílias e Agropalma com 200 famílias*.
4.3.2 - Segundo Leilão
Participaram do segundo leilão, ocorrido em março de 2006, dez unidades produtoras de
biodiesel, das quais uma já é possuidora do selo “Combustível Social”, em caráter definitivo.
Todos os projetos foram analisados e enquadrados pelo MDA como possuidores dos requisitos
necessários à concessão do selo. O segundo leilão foi caracterizado pela maior concorrência
entre os produtores de biodiesel, com uma oferta total de 313 milhões de litros.
As regras para a participação no segundo leilão promovido pela ANP foram praticamente as
mesmas do primeiro leilão, salvo que, das empresas ganhadoras do primeiro leilão foi
descontado a quantidade total arrematada no Primeiro Leilão de Biodiesel (Edital de Leilão n°.
007/06).
O resultado do Segundo Leilão de Biodiesel é apresentado na tabela 4.05.
O percentual de participação dos produtores e importadores de óleo diesel foi assim definido:
•
Petróleo Brasileiro S. A. (93%);
•
Alberto Pasqualini – REFAP S/A (7%).
*Fonte: Portal do Ministério do Desenvolvimento Agrário
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.11
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Tabela 4.05 – Empresas Ganhadoras do Segundo Leilão de Biodiesel Promovido pela ANP
NOME
VALOR INICIAL
QUANTIDADE (m3)
LOCAL DA ENTREGA
PONTI DI FERRO
R$ 1.799,00
11.000
Rio de Janeiro - RJ
PONTI DI FERRO
R$ 1.799,00
9.000
Taubaté – SP
PONTI DI FERRO
R$ 1.820,00
10.000
Rio de Janeiro - RJ
PONTI DI FERRO
R$ 1.820,00
5.000
Taubaté – SP
PONTI DI FERRO
R$ 1.830,00
10.000
Rio de Janeiro - RJ
PONTI DI FERRO
R$ 1.830,00
5.000
Taubaté – SP
BIOCAPITAL
R$ 1.839,00
30.000
Charqueada - SP
BIOCAPITAL
R$ 1.849,00
20.000
Charqueada - SP
BINATURAL
R$ 1.889,88
320
Formosa – GO
BINATURAL
R$ 1.894,88
600
Formosa - GO
BIOCAPITAL
R$ 1.899,00
10.000
Charqueada - SP
BINATURAL
R$ 1.899,88
400
Formosa - GO
GRANOL
R$ 1.904,60
36.000
Anápolis - GO
RENOBRÁS
R$ 1.904,84
900
Dom Aquino - MT
BRASIL ECODIESEL
R$ 1.904,90
20.000
Iraquara - BA
BRASIL ECODIESEL
R$ 1.904,90
1.780
Crateús - CE
Fonte: ANP, 2006
4.3.3 - Terceiro Leilão
Participaram do terceiro leilão, realizado em julho de 2006 quatro unidades produtoras de
Biodiesel, com uma oferta total de 95,4 milhões de litros (91% superior a meta de aquisição de
50 milhões de litros). As regras para a participação no terceiro leilão promovido pela ANP foram
praticamente as mesmas dos anteriores (Edital de Leilão n°. 021/06).
O resultado do Terceiro Leilão de Biodiesel é apresentado na tabela 4.06.
O percentual de participação dos produtores e importadores de óleo diesel foi assim definido:
4.12
•
Petróleo Brasileiro S. A. (93%);
•
Alberto Pasqualini – REFAP S/A (7%).
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Tabela 4.06 Empresas Ganhadoras do Terceiro Leilão de Biodiesel Promovido pela ANP
NOME
VALOR INICIAL
QUANTIDADE (m3)
LOCAL DA ENTREGA
BRASIL BIODIESEL
R$ 1.730,00
40.000
Floriano - PI
FERTIBOM
R$ 1.752,45
1.000
Catanduva - SP
FERTIBOM
R$ 1.828,65
3.000
Catanduva - SP
AGROPALMA
R$ 1.839,97
1.100
Belém - PA
FERTIBOM
R$ 1.866,74
2.000
Catanduva - SP
AGROPALMA
R$ 1.884,97
1.100
Belém - PA
GRANOL
R$ 1.900,00
1.800
Campinas - SP
Fonte: ANP, 2006
4.3.4 - Quarto Leilão
Durante o quarto leilão, ocorrido em julho de 2006, houve a oferta de 1,054 bilhão de litros por
27 empresas e 550 milhões de litros foram arrematados. Segundo o Portal do Desenvolvimento
Agrário, a oferta nesse leilão superou a meta de aquisição em 92%. O quarto leilão foi
direcionado a usinas em construção e a projetos de desenvolvimento também enquadrados no
Selo Combustível Social do MDA, selo este conferido a empresas que adquirem de agricultores
familiares uma parte ou toda a matéria-prima necessária para a produção do combustível.
O Edital de Leilão n.° 22/06, diferentemente dos anteriores, estabelece que, para o produtor de
biodiesel ofertar e comercializar sua produção de forma idônea, são necessários (além dos
documentos normalmente exigidos) os seguintes documentos:
•
resumo executivo do projeto contendo tipo de processo, recebimento de matérias primas
e armazenamento da matéria-prima e do biodiesel;
•
cronograma das fases principais do projeto até a entrada em operação;
•
fluxograma preliminar do processo indicando a capacidade nominal (m³/dia);
•
permitir a ANP realizar possível vistoria para acompanhamento e verificação do
cumprimento do cronograma físico;
•
cópia autenticada da certidão do registro de imóveis comprovando a propriedade do
terreno onde será instalada a unidade de produção de biodiesel ou do contrato de
arrendamento, de no mínimo 5 (cinco) anos, do referido terreno devidamente registrado
em Cartório de Títulos e Documentos;
•
cópia autenticada da licença prévia ou de instalação para o desempenho da atividade de
produção de biodiesel, expedida pelo órgão ambiental competente;
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4.13
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
•
documento do fornecedor declarando intenção de venda da planta de produção de
biodiesel, informando a capacidade nominal, o prazo de entrega dos referidos
equipamentos ou contrato de arrendamento de instalação para produção de biodiesel.
O resultado do Quarto Leilão do Biodiesel é apresentado na tabela 4.07.
O percentual de participação dos produtores e importadores de óleo diesel, excluídos os agentes
com participação inferior a 1% (um por cento), correspondente ao período de janeiro de 2005 a
dezembro de 2005, ficou definido em:
•
Petróleo Brasileiro S. A. (93%);
•
Alberto Pasqualini – REFAP S/A (7%).
Tabela 4.07 – Empresas Ganhadoras do Quarto Leilão de Biodiesel Promovido pela ANP
NOME
VALOR INICIAL
QUANTIDADE (m3)
LOCAL DA ENTREGA
AGROSOJA
R$ 1.714,00
5.000
Sorriso - MT
BRASIL BIODIESEL
R$ 1.730,00
80.000
Iraquara - BA
BRASIL BIODIESEL
R$ 1.730,00
88.220
Cratéus - CE
BRASIL BIODIESEL
R$ 1.730,00
90.000
Porto Nacional - TO
BRASIL BIODIESEL
R$ 1.730,00
80.000
Rosário do Sul - RS
BRASIL BIODIESEL
R$ 1.730,00
50.000
São Luiz - MA
FIAGRIL
R$ 1.749,95
10.000
Lucas do Rio Verde - MT
BARRÁLCOOL
R$ 1.767,32
10.000
Barra do Bugres - MT
BSBIOS
R$ 1.786,00
35.000
Passo Fundo - RS
CARAMURU
R$ 1.789,29
30.000
São Simão - GO
BIOMINAS
R$ 1.790,24
2.651
Itatiaiauçu - MG
OLEOPLAN
R$ 1.798,98
10.000
Veranópolis - RS
FIAGRIL
R$ 1.798,98
17.500
Lucas do Rio Verde - MT
BSBIOS
R$ 1.799,00
35.000
Passo Fundo - RS
BARRÁLCOOL
R$ 1.799,56
6.629
Barra do Bugres - MT
Fonte: ANP, 2006
4.14
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
4.4 – Distribuição dos Combustíveis no Brasil
Com o crescimento da indústria automobilística e o fortalecimento da economia na década de
cinqüenta, o governo brasileiro adotou como matriz de transporte o modal rodoviário. Com o
consecutivo aumento dos investimentos neste modal, ao final da década de setenta, quase todos
os investimentos no setor de transporte foram dirigidos para a construção de rodovias. Esta
política resultou no aumento do fluxo de veículos de transporte de carga e na demanda de
combustíveis.
Com a extinção do Fundo Rodoviário Nacional em 1988, houve uma redução significativa nos
investimentos e na manutenção das estradas elevando o custo dos transportes devido à
degradação da malha rodoviária e conseqüentemente o risco de acidentes.
Na década de noventa devido aos altos custos no transporte rodoviário e a capacidade limitada
no volume transportado, inicia-se a busca por alternativas de transporte mais baratos, mais
seguros e de maior capacidade de carga. Percebe-se a partir disso, um aumento no transporte dos
combustíveis de forma contínua através de dutos. Isso ocorre nos pólos petroquímicos ou na
transferência de derivados da refinaria às bases de distribuição, independemente da distância
entre a origem e destino. Outros modais de transporte que começaram a ser utilizados com maior
freqüência foram as ferrovias e hidrovias, devido aos baixos custos de operação e a grande
capacidade no volume transportado. No entanto, o transporte de combustíveis por caminhões
ainda é representativo, devido à distribuição das bases aos postos de abastecimento nas cidades,
contribuindo para aumentar os índices de utilização de rodovias.
A distribuição de combustíveis inicia-se nas 13 refinarias, 3 centrais petroquímicas e cerca de
300 usinas produtoras de álcool existentes no país. Os produtos derivados de petróleo oriundos
dos fornecedores são transferidos por duto ou cabotagem para as chamadas bases primárias de
combustíveis, assim denominadas por receberem derivados de petróleo diretamente das
refinarias. As transferências são programadas pelos fornecedores e realizadas por transportadores
por eles contratados.
A figura 4.01 exemplifica o atual modelo de transporte e distribuição de combustíveis. Das bases
primárias, os derivados de petróleo podem ser entregues aos postos de serviço, consumidores
atacadistas de suas áreas de influência, ou ainda transferidos para as denominadas bases
secundárias (recebem derivados de petróleo de outras bases de distribuição). As principais
operações executadas numa base são o recebimento, a armazenagem e a expedição de produtos.
Para a armazenagem, as bases primarias e/ou secundárias contam com um ou mais parques de
tanques. O projeto e construção de tanques, sua locação no terreno, a bacia de contenção que os
cerca e os sistemas de proteção contra incêndios, assim como diversos sistemas auxiliares, são
regulamentados por órgãos como a ABNT, a ANP, o Corpo de Bombeiros e órgãos de proteção
ambiental.
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.15
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Figura 4.01 - Rede de Distribuição de Combustível
Fonte: Petrobrás, 2006
As entregas das bases primárias ou secundárias aos clientes são realizadas, na sua maioria,
através do modal rodoviário. Na figura 4.02 é apresentado a localização das principais bases,
primárias e secundárias e seu modal de distribuição. Algumas localidades da região norte do país
são abastecidas exclusivamente pelo modal fluvial, em função da inexistência local de malha
rodoviária. Já alguns grandes clientes consumidores, como siderúrgicas e termoelétricas, estão
capacitados para o recebimento de produtos através de dutos ou ferrovias. As transferências entre
bases, por sua vez, podem ser realizadas através dos modais ferroviário, hidroviário ou
rodoviário. As transferências entre bases são planejadas e programadas pelas empresas
distribuidoras, mas realizadas, em quase sua totalidade, por empresas de transporte contratadas.
As entregas aos clientes podem ser programadas e realizadas pelos próprios clientes
(caracterizando a modalidade Free on Bord (FOB), que significa que o cliente é responsável por
coletar a mercadoria nas bases primárias, pelo preço estabelecido, ficando as despesas de frete e
seguro por conta do comprador, bem como os riscos até o destino) ou programadas pelas
distribuidoras e realizadas por empresas de transporte por elas contratadas (caracterizando a
modalidade Cost, Insurance and Freight (CIF), que significa que cabe ao vendedor a obrigação
de entregar a mercadoria ao comprador, no local em que este tem seu estabelecimento ou no
porto de destino, correndo por conta do vendedor as despesas com frete e seguro).
A logística dos álcoois é um pouco diferente. Esses produtos são fornecidos diretamente pelas
usinas produtoras às bases de distribuição através de rodovias ou ferrovias. Há também a
possibilidade de transferência de álcoois entre bases, por qualquer um dos modais existentes.
4.16
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Figura 4.02 - Bases de Distribuição e Modal de Distribuição
Fonte: SINDICOM, 2005
Atualmente, existem cerca de 65 bases primárias e 55 bases secundárias em todo o território
nacional. Essas bases são responsáveis pelo abastecimento de aproximadamente 22 mil clientes
revendedores e 35 mil clientes consumidores e atacadistas. As vendas do mercado de
combustíveis totalizaram, em 2004, o expressivo volume de 83,7 milhões de m³ (ANP, 2005). O
mercado de combustíveis é dinâmico e exigente, o que obriga as companhias distribuidoras a
realizar constantes melhorias e ajustes na gestão logística. Entre essas ações, estão a necessidade
constante de negociação e colaboração com fornecedores, automação das unidades operacionais
e, principalmente, a implementação do gerenciamento integrado da cadeia de suprimento. A
previsão da demanda possui um papel fundamental no gerenciamento da cadeia de suprimento da
distribuição de combustíveis.
Supõem-se que para a distribuição de biodiesel, a logística utilizada será a mesma do óleo diesel
e do álcool, necessitando adaptações nas bases primárias e secundárias, com a construção de
novos tanques para a estocagem da mistura.
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4.17
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
4.5 - Métodos de Produção de Biodiesel
O biodiesel foi definido pela National Biodiesel Board (associação sem fins lucrativos,
responsável pela coordenação da indústria de biodiesel nos Estado Unidos), como derivado
alquil éster de ácidos graxos de cadeia longa, proveniente de fontes renováveis como óleos
vegetais ou gordura animal, cuja utilização está associada à substituição de combustíveis fósseis
em motores de ignição por compressão (motores do ciclo Diesel).
De acordo com Fontana (2003), o biodiesel pode ser caracterizado por:
•
ausência de enxofre e aromáticos;
•
número de cetano elevado;
•
teor de oxigênio próximo a 11%;
•
elevada viscosidade e maior ponto de fulgor, quando comparado ao diesel convencional;
•
direcionamento a mercado específico, especialmente voltado a atividades agrícolas;
•
no caso do biodiesel proveniente de óleos e gorduras, já utilizados, este combustível
apresenta, ainda, vantagens ambientais.
O biodiesel pode ser utilizado puro ou em misturas com o óleo convencional, em diferentes
proporções. As misturas podem receber denominações de acordo com os percentuais do
biodiesel adicionados à mistura, como por exemplo, B20 para misturas contendo 20% deste
biocombustível.
4.5.1 – Processos de Produção
Três processos químicos são utilizados para obtenção de Biodiesel: Craqueamento,
Transesterificação e Esterificação.
4.5.1.1 - Craqueamento
O Craqueamento Térmico ou pirólise é processo que provoca a quebra de moléculas por
aquecimento a altas temperaturas, isto é, pelo aquecimento da substância na ausência de ar ou
oxigênio a temperaturas superiores a 450°C, formando uma mistura de compostos químicos com
propriedades muito semelhantes às do diesel de petróleo. Em algumas situações esse processo é
auxiliado por um catalisador para a quebra das ligações químicas, de modo a gerar moléculas
menores (WEISZ et al., 1979), figura 4.01. Catalisadores típicos para serem empregados na
pirólise são o óxido de silício – SiO2 e o óxido de alumínio – Al2O3.
O custo do equipamento para pirólise ou craqueamento térmico é elevado. Contudo, os produtos
são similares quimicamente ao óleo diesel. A remoção do oxigênio do processo reduz os
benefícios de ser um combustível oxigenado, diminuindo seus benefícios ambientais e
geralmente produzindo um combustível mais próximo da gasolina que do diesel.
4.18
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Esclareça-se, contudo, que, pela nomenclatura internacional, o combustível produzido pelo
craqueamento térmico não é considerado biodiesel, apesar de ser um biocombustível semelhante
ao óleo diesel.
Figura 4.03 – Fluxograma do Processo de Produção de Biodiesel por Craqueamento
Resíduo
Hidróxido de Cálcio
Saponificação
Craqueamento dos Pesados
Craqueamento Térmico
Destilação
Vapor
Óleo Vegetal
Hidrólise
Gasolina Vegetal
Resíduo
Refinação
Diesel Vegetal
Evaporação
Glicerina
Fonte: Arora e Carioca (1984)
4.5.1.2 - Esterificação
A Esterificação consiste na reação entre um ácido graxo (ácido carboxílico de cadeia longa) e a
glicerina (triálcool) com formação de éster (metílico ou etílico) e saída de água. Esse processo de
produção busca o aproveitamento de matérias-primas disponíveis e de baixo custo. Como
resíduos associados à agroindústria (ácido graxo resultante do refino de óleos vegetais, gorduras
animais obtidas nos abatedouros), óleos usados e escuma de esgotos sanitários.
A reação de esterificação emprega, preferencialmente, álcoois de baixo peso molecular, como o
metanol e o etanol. A catálise alcalina não é empregada porque a reação preferencial do
catalisador seria a de combinar-se com quaisquer ácidos graxos livres para formar sabão. O
sabão formado favorece a ocorrência de emulsões entre o álcool e o ácido graxo, desfavorecendo
a reação de esterificação.
No caso da utilização da catálise ácida homogênea, esta apresenta como desvantagem a
dificuldade de remoção do resíduo do catalisador do material esterificado. Normalmente, a
remoção do catalisador é feita através de lavagem da mistura com álcool, que é separado da fase
óleo por extração com solvente imiscível com o óleo, normalmente glicerina. Com este
procedimento, uma parte dos ácidos graxos esterificados é perdida, reduzindo o rendimento do
processo. A fim de contornar esse problema, pode-se empregar catalisadores sólidos ácidos ou a
catálise enzimática.
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.19
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
A utilização de catalisadores heterogêneos minimiza os custos de separação e purificação,
trazendo ainda maior atratividade ao processo de obtenção do éster.
O fluxograma desse processo de produção é apresentado na figura 4.02.
Figura 4.04 – Fluxograma do Processo de Produção de Biodiesel por Esterificação.
Tanque de Ácido Graxo (MP)
Catalisador
Reação de Esterificação
Álcool Etílico ou Álcool
Metílico
Evaporação
B100
Álcool + H2O
Separação
Álcool Hidratado
Efluente: sabão, resíduo de
catalisadores
Fonte: MMA (2006), adaptado por STCP.
4.5.1.3 - Transesterificação
A transesterificação consiste numa reação química, que requer a adição de 10 a 15% de álcool
metanol ou etanol e catalisador. Ao término deste processo, o principal produto obtido é o
Biodiesel Transesterificado e a Glicerina. As principais desvantagens deste processo são:
4.20
•
necessidade de um outro combustível para realizar o processo (metanol ou etanol);
•
características do biodiesel obtido serem bem diferentes do diesel fóssil;
•
produção excessiva de glicerina, que pode se transformar em passivo ambiental.
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4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
O processo de transesterificação por catálise básica é extremamente simples, e permite a
utilização de baixas temperaturas e catalisadores baratos, com conversões próximas a 100 %.
Entretanto, este processo tem como inconvenientes:
•
o fato de que a etapa de separação do glicerol é extremamente demorada e dispendiosa;
•
os óleos e gorduras utilizados devem possuir baixo teor de ácidos graxos livres (inferior a
1%), o que limita a sua utilização a óleos refinados, que são mais caros;
•
o custo associado aos óleos vegetais e gorduras utilizados é relativamente alto e constitui
cerca de 80 % do custo total de produção do biodiesel.
Uma outra rota para a produção de biodiesel, é a catálise ácida homogênea, que pode utilizar
tanto óleos vegetais como ácidos graxos, em reações de transesterificação ou esterificação,
respectivamente. A maioria destes processos utiliza ácidos fortes, como o sulfúrico, e permitem a
utilização de óleos não refinados e até de borras ácidas provenientes do processo de refinação
(compostas majoritariamente por ácidos graxos livres). Como essas matérias-primas,
principalmente as borras, apresentam preço significativamente inferior ao dos óleos refinados, a
sua utilização seria de grande interesse econômico. Porém as taxas de reação e a conversão total
são inferiores aos obtidos por catálise básica. Além disso, é necessária uma etapa de
neutralização do catalisador, que é dispendiosa e demorada.
Como a reação química da transesterificação é reversível, faz-se necessário um excesso de álcool
para forçar o equilíbrio para o lado do produto desejado. A estequiometria para a reação é de 3:1
(álcool:lipídio). Contudo, na prática, essa relação é de 6:1 para aumentar a eficiência na geração
do produto. O catalisador é normalmente usado para acelerar a reação (as reações com
catalisadores básicos são mais rápidas do que com catalisadores ácidos).
Somente álcoois simples, tais como metanol, etanol, propanol, butanol e amil-álcool, podem ser
usados na transesterificação. O metanol é mais freqüentemente utilizado por razões de natureza
física e química (cadeia curta e polaridade). Contudo, o uso do etanol é mais estimulado pelo
Governo Federal, pois ele é renovável e muito menos tóxico que o metanol, além de estimular a
cadeia de produção desse insumo no Brasil.
A figura 4.05 apresenta o fluxograma do processo de produção de biodiesel pela
transesterificação.
4.5.1.4 - Rotas Tecnológicas (Rotas Etílica e Metílica)
Os procedimentos concernentes à preparação da matéria-prima para a sua conversão em
biodiesel, visam criar as melhores condições para a efetivação da reação de transesterificação,
com a máxima taxa de conversão.
Em princípio, faz-se necessário que a matéria-prima tenha o mínimo de umidade e de acidez, o
que é possível submetendo-a a um processo de neutralização, através de uma lavagem com uma
solução alcalina de hidróxido de sódio ou de potássio, seguida de uma operação de secagem ou
desumidificação. As especificidades do tratamento dependem da natureza e condições da matéria
graxa empregada como matéria-prima.
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.21
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
A alcoólise com metanol é tecnicamente mais viável do que a alcoólise com etanol,
particularmente se corresponder ao etanol hidratado, cujo teor em água (4-6%) retarda e
prejudica a reação. O uso de etanol anidro na reação, efetivamente, minimiza este inconveniente,
embora não implique em solução para o problema inerente à separação da glicerina da reação,
que no caso da síntese do éster metílico, pode ser facilmente obtida por simples decantação.
Figura 4.05 – Fluxograma do Processo de Produção de Biodiesel por Transesterificação.
Ácido Graxo
Goma
Borra
Preparo da Matéria
Prima
Secadores
Álcool Etílico ou
Álcool Metílico
Catalisadores:
Básicos: alcolatos, hidróxidos
Ácidos: H2SO4, organometálicos
Heterogênea: zeólitas
Transesterificação
Separação
Glicerina Bruta
Álcool Recuperado
Ácido Graxo
Éster
H2O
Destilação
Tratamento da Glicerina
Glicerina
H2SO4
Neutralização
Efluente
Efluente:
sabão, resíduo de
catalisadores, água
acidificada
Lavagem
Secagem
Auxiliar de Filtração
Resíduo em forma de sal
H2O desmineralizada
Dessecante
Filtragem
B100
Elaboração: STCP, 2006
4.22
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4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Rota Metilica
O metanol é um líquido incolor, com peso molecular igual a 32,04, possuindo um odor suave na
temperatura ambiente. Sua fórmula molecular é CH3OH. Atualmente, o metanol é uma das
matérias-primas mais consumidas na indústria química. Já foi conhecido como álcool da
madeira, devido a sua obtenção comercial a partir da destilação destrutiva da madeira.
A maior utilização do metanol, atualmente está na produção de formaldeído, metil-tert-butil-éter
(MTBE) aditivo para a gasolina e que está sendo banido aos poucos nos EUA e como
combustível puro ou em mistura com gasolina para automóveis leves. A tecnologia conhecida
como metanol direto (DMFC – Direct Methanol Fuel Cell) é uma variação da tecnologia
PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) no qual faz uso do metanol diretamente sem a
necessidade de reforma do combustível para se ter o hidrogênio puro. O metanol é convertido em
dióxido de carbono e hidrogênio no ânodo. O hidrogênio se quebra em prótons e elétrons. Os
prótons atravessam a membrana até reagir com o oxigênio para formar água, seguindo o mesmo
padrão de reação numa típica célula a combustível PEMFC. A maioria das células de
combustíveis (CaCs) é alimentada por hidrogênio, o qual pode ser adicionado diretamente ou ser
extraído a partir de um combustível no próprio sistema CaCs, através da reforma de uma fonte de
hidrogênio tal como o metanol, o etanol, e hidrocarbonetos, como o gás natural e gasolina. As
células a combustível de Metanol Direto (DMFC), entretanto, são alimentadas por metanol, o
qual é misturado ao vapor e então ao ânodo (eletrodo negativo) da célula a combustível.
Ressalta-se que a tecnologia DMFC não está em uso comercial no Brasil.
As células a combustível DMFC não tem muitos dos problemas de armazenamento típicos de
outras tecnologias, pois o metanol tem uma densidade de potência maior que a do hidrogênio
embora menor que a da gasolina ou diesel. O metanol também é mais fácil de transportar e
fornecer para o mercado, pois pode utilizar a corrente infra-estrutura por ser um combustível
líquido, como a gasolina. Estas células operam na temperatura de 120-130°C, o qual é um pouco
maior que a temperatura padrão de uma PEMFC (80°C), e atinge uma eficiência de
aproximadamente 40%. A desvantagem é que a baixa temperatura de conversão do metanol para
hidrogênio e dióxido de carbono precisa de uma quantidade maior de platina como catalisador do
que na PEMFC convencional, o que aumenta o custo da célula a combustível. O aumento no
custo é, entretanto, compensado pela praticidade de utilizar um combustível líquido e de não
necessitar de um reformador. A tecnologia existente nas DMFCs ainda está em início de
desenvolvimento mas já tem demonstrado sucesso em aplicações em telefones celulares e
laptops, mercados potenciais para esta tecnologia.
As principais propriedades físicas do Metanol estão abaixo:
•
densidade (20/4 °C) máx: 0,7932;
•
ponto inicial de ebulição a 760 mm Hg, em °C: 64,4+ - 0,1;
•
limite de inflamabilidade inferior em % vol.: 6,7;
•
limite de inflamabilidade superior em % vol.: 36,5;
•
calor de combustão em cal/g, gás a 25 °C: 5683;
•
calor de combustão em cal/g, liq. a 25 °C: 5420;
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.23
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
•
calor de fusão em cal/g: 0,76;
•
calor de vaporização em cal/g (ponto normal de ebulição): 262,8;
•
ponto de congelamento, em °C: - 97,8;
•
índice de refração, n20: 1,32863;
•
calor específico do líquido em cal/g/°C a 20°C: 0,599;
•
pressão crítica em atm: 78,7;
•
temperatura crítica em °C: 240,0;
•
temperatura de auto-ignição em °C: 470;
•
constante dielétrica em mhos, a 25°C: 32,63;
•
pressão de Vapor em mm Hg, a 20°C: 96,0;
•
solubilidade em água, álcool ou éter: completa.
Rota Etílica
O etanol é hoje uma das principais fontes de energia no Brasil. É uma fonte de energia
renovável, pouco poluente, e se aplicado em células a combustível, possibilita uma eficiência
energética melhor que a utilizada hoje e com praticamente nenhuma emissão de poluentes. Além
disso, o Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, e também o maior produtor de
açúcar e etanol (álcool). Movimenta, anualmente, cerca de 12 bilhões de dólares e emprega
diretamente, aproximadamente um milhão de trabalhadores, e indiretamente cerca 3,5 milhões,
com a maior parte das unidades produtoras e de mercado de trabalho localizadas nos Estados de
São Paulo e do Paraná. No ano de 2003, a produção de álcool chegou a 14,4 bilhões de litros em
todo o país, com o Centro-Sul responsável por 12,9 bilhões de litros desse total. É um volume
16,72% acima dos 11,014 bilhões de litros produzidos na safra 2002. Isso se deve às novas
variedades de matéria-prima, às condições climáticas favoráveis e à melhoria da eficiência
industrial das unidades produtoras.
O etanol pode ser produzido a partir de amido de milho, da cana-de-açúcar, da beterraba e de
outras matérias-primas, e tem sido usado por décadas como combustível para transporte, em
várias partes do mundo. Apresenta energia densa e líquida que pode ser estocada
compactamente, contém 35% de oxigênio, e possui uma combustão limpa. Pode ser totalmente
produzido no país, o que diminui a necessidade do óleo importado e dos derivados de petróleo,
contribuindo para a segurança energética nacional e fornecendo suporte econômico e mercados
alternativos para as safras das matérias-primas utilizadas.
Quando o etanol substitui o petróleo, os benefícios ambientais incluem menores emissões de
Dióxido de Carbono (CO2). E ao contrário de outros combustíveis oxigenados, o etanol não é
nocivo ao meio ambiente no caso de ocorrerem derramamentos ou vazamentos. Por possuir estes
atributos, a demanda por etanol é crescente e a indústria do etanol responde com progressos,
como uma tecnologia de produção mais eficiente e com uma maior capacidade de produção.
4.24
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
As células a combustível com etanol usado diretamente são conhecidas como DEFCs (Direct
Ethanol Fuel Cells/Etanol Direto). No Brasil, assim como nos EUA, existem estudos procurando
viabilizar a utilização do etanol nas CaCs (células de combustíveis), mas ainda estão em fase de
desenvolvimento.
As principais características do Etanol estão abaixo:
•
líquido incolor e volátil, com odor e sabor característicos;
•
pureza expressa em graus GL - Gay Lussac. Como referência, o álcool vendido
comercialmente para fins domésticos tem 96ºGL;
•
capacidade de dissolver substâncias orgânicas;
•
composto orgânico saturado;
•
pode ser dissolvido com água em todas as proporções;
•
queima gerando uma chama com desprendimento de calor e nenhuma fuligem;
•
fórmula molecular: CH2OH5;
•
peso molecular: 46;
•
densidade API: 47,1;
•
massa específica: 789,1 kg/m³;
•
temperatura de fusão (a 101,35 kPA): - 117,22º C;
•
temperatura de ebulição (a 101,35 kPA): 77,78º C;
•
calor latente: 921096,00 J/kg;
•
valores caloríficos: 26990,90 J/kg (mais baixo) a 29,28 J/kg (mais alto);
•
razão ar-combustível: 9,0:1;
•
octanagem (Método motor ASTM): 99;
•
índice de cetano: 10.
Rota Metilica vs Rota Etílica
O metanol tem propriedades combustíveis e energéticas similares ao etanol. Os dois são agentes
combustíveis, mas o metanol tem uma toxicidade mais elevada. Prejudica a saúde, causando,
inclusive, cegueira e câncer em altas concentrações e pela longa exposição. O Brasil não é autosuficiente na produção de metanol e ainda o importa para outros fins, e não para o uso como
combustível. O metanol é comumente encontrado como subproduto da indústria do petróleo.
Portanto, uma das principais vantagens de se usar o etanol na produção do biodiesel é que ele
não e tóxico, é biodegradável (tanto que é usado na área de alimentos) e já pode ser produzido
em escala. Atualmente, o Brasil produz cerca de 12 milhões de litros de álcool (etanol), tendo
ainda uma ociosidade instalada de aproximadamente 4 milhões de litros atuais.
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4.25
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Apesar de muitas pesquisas com Biodiesel etílico já terem sido realizadas em diversas partes do
mundo, todos os países que utilizam o Biodiesel, o fazem via rota metílica. Isso ocorre porque na
maioria desses países, a disponibilidade de etanol derivado de biomassa é bastante reduzida.
Assim, entre etanol e metanol fóssil, evidentemente, escolhe-se o mais barato (atualmente) e o
mais reativo, ou seja, o metanol. Entretanto, devido à imensidão territorial, o cenário brasileiro é
atípico. É fato bastante reconhecido, a importância do álcool etílico (etanol) no mercado
energético brasileiro.
A utilização de ambos os álcoois possui suas próprias vantagens e desvantagens, ficando a
escolha por parte de uma análise de disponibilidade e dos objetivos a serem atingidos. Por isso, é
oportuno que seja feito um balanço de pontos fracos e fortes de cada um, como mostram as
tabela 4.08 e 4.09.
Recuperação do álcool da glicerina
Após a reação de transesterificação que converte a matéria graxa em ésteres (biodiesel), a massa
reacional final é constituída de duas fases, separáveis por decantação e/ou centrifugação. A fase
mais pesada é composta de glicerina bruta, impregnada dos excessos de álcool, de água e de
impurezas inerentes à matéria-prima. A fase menos densa é constituída de uma mistura de ésteres
metílicos e etílicos, conforme a natureza do álcool originalmente adotado, também impregnado
de excessos reacionais de álcool e impurezas.
A fase pesada, contendo água e álcool, é submetida a um processo de evaporação, eliminando-se
da glicerina esses constituintes voláteis, cujos vapores são liquefeitos num condensador
apropriado.
A glicerina, subproduto do biodiesel pode ser utilizada como matéria-prima na produção de
tintas, adesivos, produtos farmacêuticos, têxteis etc., aumentando a competitividade do produto.
Tabela 4.08 – Vantagens e Desvantagens do Uso do Metanol
VANTAGENS
O consumo de metanol nos processos de
transesterificação é cerca 45% menor que o etanol
anidro.
O preço do metanol é quase metade do preço do
etanol.
É mais reativo (não possui azeotropia).
Para uma mesma taxa de conversão (e mesmas
condições operacionais), o tempo de reação
utilizando o metanol é menos da metade do tempo
quando se emprega o etanol.
Considerando a mesma produção de biodiesel, o
consumo de vapor na rota metílica é cerca de 20%
do consumo na rota etílica, e o consumo de
eletricidade é menos da metade.
Os equipamentos de processo da planta com a rota
metílica é cerca de um quarto do volume dos
equipamentos para a rota etílica, para uma mesma
produtividade e mesma qualidade.
DESVANTAGENS
Apesar de poder ser produzido a partir da biomassa,
é tradicionalmente um produto fóssil.
É bastante tóxico.
Maior risco de incêndios (mais volátil). Chama
invisível.
Transporte é controlado pela Polícia Federal, por se
tratar de matéria-prima para extração de drogas.
Apesar de ser ociosa, a capacidade atual de
produção de metanol brasileira só garantiria o
estágio inicial de um programa de âmbito nacional.
Fonte: www.sbrt.ibict.br
4.26
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4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Tabela 4.09 – Vantagens e Desvantagens do Uso do Etanol
VANTAGENS
Produção alcooleira no Brasil já consolidada.
Produz Biodiesel com um maior índice de cetano e
maior lubricidade, se comparado ao Biodiesel
metílico.
Se for feito a partir de biomassa (como é o caso de
quase toda a produção brasileira), produz um
combustível 100% renovável.
Gera ainda mais ocupação e renda no meio rural.
Gera mais economia de divisas.
Não é tóxico como o metanol.
Menor risco de incêndios.
DESVANTAGENS
Os ésteres etílicos possuem maior afinidade à
glicerina, dificultando a separação.
Possui azeotropia, quando misturado em água. Com
isso sua desidratação requer maiores gastos
energéticos e investimento com equipamento.
Os equipamentos de processo da planta com rota
metílica é cerca de um quarto do volume dos
equipamentos para a rota etílica, para uma mesma
produtividade e mesma qualidade.
Dependendo do preço da matéria prima, os custos
de produção de Biodiesel etílico podem ser até
100% maiores que o metílico.
Fonte: www.sbrt.ibict.br
Recuperação do álcool dos ésteres
Da mesma forma, mas separadamente, o álcool residual é recuperado da fase mais leve,
liberando para as etapas seguintes, os ésteres metílico ou etílico.
Desidratação do álcool
Os excessos residuais de álcool, após os processos de recuperação, contêm quantidades
significativas de água, necessitando de uma separação. A desidratação do álcool é feita
normalmente por destilação.
No caso da desidratação do metanol, a destilação é bastante simples e fácil de ser conduzida,
uma vez que a volatilidade relativa dos constituintes dessa mistura é muito grande, e ademais,
inexistente o fenômeno da azeotropia para dificultar a completa separação.
Diferentemente, a desidratação do etanol, complica-se em razão da azeotropia, associada à
volatilidade relativa não tão acentuada como é o caso da separação da mistura metanol-água.
Purificação dos ésteres
Os ésteres deverão ser lavados por centrifugação e desumidificados posteriormente, resultando
finalmente o biodiesel, o qual deverá ter suas características enquadradas nas especificações das
normas técnicas estabelecidas para o biodiesel como combustível para uso em motores do ciclo
diesel.
Destilação da glicerina
As glicerinas brutas, emergentes do processo, mesmo com suas impurezas convencionais, já
constituem o subproduto comercializável. No entanto, o mercado é muito mais favorável à
comercialização da glicerina purificada, quando o seu valor é realçado. A purificação da
glicerina bruta é feita por destilação a vácuo, resultando um produto límpido e transparente,
denominado comercialmente de glicerina destilada.
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.27
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
4.5.2 - Principais Matérias-Primas Utilizadas no Processo de Produção do Biodiesel
Na produção de biodiesel, os óleos e gorduras reagem com o álcool, formando ésteres de ácidos
graxos que constituem o biodiesel. Quando comparado ao diesel proveniente do petróleo, o
biodiesel apresenta menor emissão de dióxido e carbono, contribuindo, desta forma, para
amenizar o problema do aquecimento global.
Além disso, os ésteres de ácidos graxos não contribuem com a formação do “smog” fotoquímico,
fenômeno que é caracterizado pela formação de substâncias tóxicas e irritantes como o ozônio e
o nitrato de peroxicetileno, a partir de nitrogênio e hidrocarbonetos, na presença de energia solar.
Este aspecto positivo dos ésteres de ácidos pode ser explicado pelo fato de que estes compostos
não apresentam nitrogênio em suas estruturas. Convém ressaltar que os ésteres de ácidos graxos
também não apresentam enxofre, e desta forma, também não contribuem com fenômenos com o
de acidificação das precipitações.
As matérias-primas relacionadas com a produção de biodiesel são: óleos vegetais, gordura
animal, óleos e gorduras residuais. Óleos vegetais e gorduras são basicamente compostos de
triglicerídeos, ésteres de glicerol e ácidos graxos. No óleo de soja, o ácido predominante é o
ácido oléico, no óleo de babaçu, o laurídico e no sebo bovino, o ácido esteárico.
Algumas fontes para extração de óleo vegetal, com potencial para ser utilizado na produção de
biodiesel, são: baga de mamona, polpa do dendê, amêndoa do coco de dendê, amêndoa do coco
de babaçu, semente de girassol, amêndoa do coco da praia, caroço de algodão, grão de
amendoim, semente de canola, semente de maracujá, polpa de abacate, caroço de oiticica,
semente de linhaça, semente de tomate e de nabo forrageiro.
Entre as gorduras animais, destacam-se o sebo bovino, os óleos de peixes, o óleo de mocotó, a
banha de porco, entre outros. Os óleos e gorduras residuais, resultantes de processamento
doméstico, comercial e industrial também podem ser utilizados como matéria-prima. Porém,
segundo informações levantadas junto aos representantes do Programa Biodiesel nos Estados, o
uso dessas matérias-primas encontra-se em caráter experimental.
Os óleos de frituras representam grande potencial de oferta. Um levantamento primário da oferta
destes óleos residuais, suscetíveis de serem coletados, revela um potencial de oferta no país
superior a 30 mil toneladas por ano. Algumas possíveis fontes dos óleos e gorduras residuais são:
lanchonetes e cozinhas industriais, indústrias onde ocorre a fritura de produtos alimentícios, os
esgotos municipais onde a nata sobrenadante é rica em matéria graxa, águas residuais de
processos de indústrias alimentícias.
As origens e processos de obtenção de matéria-prima para a produção de Biodiesel podem ser
classificados em quatro categorias (tabela 4.10). A figura 4.04 apresenta o fluxograma das
cadeias produtivas das principais matérias-primas que podem ser utilizadas no processo de
produção do biodiesel.
4.28
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Tabela 4.10 – Origem e Processo de Obtenção de Matéria Prima para Produção de Biodiesel.
CATEGORIAS
Óleos e Gorduras
de Animais
Óleos e Gorduras
Vegetais
Óleos Residuais de
Frituras
Matérias Graxas de Esgotos
ORIGENS
Matadouros
Frigoríficos
Curtumes
Agriculturas
Temporárias e
Permanentes
Cocções Comerciais e
Industriais
Águas residuais das cidades e
de algumas Indústrias
OBTENÇÃO
Extração com
Águas e Vapor
Extração Mecânica,
Extração Solvente,
Extração Mista
Acumulações e Coletas
Processos em fase de Pesquisa
e Desenvolvimento
Fonte: www.sbrt.ibict.br
De acordo com Parente (2003) existem alguns problemas técnicos com respeito à transformação
dos óleos residuais de frituras, em face da heterogeneidade da matéria prima com respeito ao
grau de acidez, do teor de umidade e da presença de certos contaminantes.
Os custos de produção do biodiesel dependem essencialmente do custo da matéria-prima, do
óleo vegetal ou outra substância graxa, e dos custos de processamento industrial, podendo
subtrair-se os créditos decorrentes da comercialização do glicerol. Em geral, o custo do óleo
vegetal corresponde a cerca de 85% do custo do biodiesel, quando este é produzido em plantas
de alta capacidade.
Há, portanto, interesse em reduzir os custos da matéria-prima e eventualmente obter o material
graxo a partir de rejeitos industriais: óleo de fritura usado, sebo e águas servidas. A matériaprima utilizada afeta os requerimentos de processo, os rendimentos e a qualidade do biodiesel
produzido. No estágio atual dos processos, o biodiesel originário de palmáceas apresenta uma
qualidade superior àquelas das demais oleaginosas, devido à presença de maior teor de ácidos
graxos de menor peso molecular e com alto nível de saturação, como o ácido palmítico.
O estudo "“O CUSTO DA PRODUÇÃO E TAXAÇÃO DO BIODIESEL NAS CINCO
REGIÕES DO BRASIL”, realizado em parceria com o CEPEA – ESALQ/USP e Dedini S/A
Indústrias de Base (2005), aponta que o girassol é a matéria-prima mais viável para a produção
do biodiesel nas Regiões Sul e Sudeste do Brasil. No entanto, toda a produção do grão nas duas
regiões não é suficiente para atender sequer uma unidade de processamento média, de 40 mil
toneladas por ano. Para o Centro-Oeste, a soja, por suas altas produtividade e produção, seria a
matéria-prima mais viável economicamente para o biodiesel, além da incorporação de receitas de
subprodutos, como o farelo de soja, traria uma redução no custo do preço do combustível. No
Nordeste, o caroço de algodão proporcionaria o biodiesel mais barato do Brasil e a oferta do
produto é mais do que suficiente para manter uma unidade de 40 mil toneladas por ano, porém é
preciso ponderar que a oferta do produto depende do mercado de pluma de algodão. O estudo
considerou que o biodiesel de mamona enfrentaria dois entraves: a grande procura do seu óleo no
mercado internacional e a falta de destinação dos resíduos. Por fim, o dendê é a matéria-prima
que produz o biodiesel mais barato no Norte, mas não há na região uma produção exclusiva para
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.29
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
o combustível. O dendê também é a matéria-prima que possui maior produtividade na produção
de biodiesel, mas a soja é a que apresenta oferta mais regular. No caso da soja, é fundamental
lembrar que a disponibilidade deste óleo para a produção do biodiesel dependerá das cotações
internacionais.
A tabela 4.11 apresenta as principais matérias-primas para a produção do biodiesel e as
principais motivações regionais para a utilização destas.
Figura 4.06 – Fluxograma das Cadeias Produtivas
ANIMAIS
VIVOS
MÃO-DE-OBRA
E INSUMOS
LAVOURAS E
PLANTIOS DE
LEGUMINOSAS
ABATEDOUROS E
FRIGORÍFICOS
COUROS E
PELES
CURTUMES
FARINHA
DE CARNE
OU DE
OSSOS
ÁGUAS
SERVIDAS
FRITURAS
COMERCIAIS E
INDUSTRIAIS
ESTAÇÕES DE
TRATAMENTOS
DE ESGOTOS
GRÃOS,
AMÊNDOAS
ESTRAÇÃO
MECÂNICA E/OU
POR SOLVENTE
ÓLEOS
RESIDUAIS
ACUMULAÇÃO
E COLETA
ÓLEO
BRUTO
TORTA OU
FARELO
PROCESSO DE
EXTRAÇÃO COM
ÁGUA QUENTE
ÓLEOS E
GORDURAS
REFINAÇÃO DO
ÓLEO BRUTO
MATÉRIA
GRAXA
PROCESSOS EM
FASE DE P&D
ÓLEO DE
FRITURA
REFINAÇÃO DO
ÓLEO RESIDUAL
ÓLEOS E
GORDURAS
RESIDUAIS DE
ESGOTOS
GORDURAS
DE ANIMAIS
ÓLEOS E GORDURAS
PARA BIODIESEL
PROCESSO
ÁLCOOL
CATALISADOR
DE PRODUÇÃO
DE BIODIESEL
GLICERINA
OUTROS
INSUMOS
BIODIESEL
Fonte: HOLANDA, 2004
4.30
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Tabela 4.11 – Produção de Biodiesel e Fontes de Matéria-Prima por Região Brasileira
REGIÕES PRINCIPAIS
Amazônia
Pré-Amazônia
MOTIVAÇÕES
Pequenas produções localizadas
nas chamadas ilhas energéticas;
Grandes produções nos dendezais.
Exploração de babaçuais, através
do aproveitamento integral do
coco para fins químicos e energéticos
Geração de renda através de lavouras associadas aos babaçuais
(exemplo: amendoim, girassol)
Semi Árido Nordestino
Centro Sul e Centro-Oeste
Todas as Regiões
Geração de ocupação e renda;
Erradicação da miséria.
Melhoria nas emissões veiculares nos grandes centros urbanos;
Regulação nos preços de óleo de
soja.
Melhor aproveitamento de materiais.
MATÉRIAS-PRIMAS
Óleos de palmeiras nativas,
plantios de dendê em áreas de
reflorestamento.
Óleos de babaçu, de amendoim e
outros, provenientes de culturas
associadas.
Lavouras familiares de plantas
oleaginosas (ricinicultura)
Soja e outras culturas possíveis.
Óleos residuais de frituras e
resíduos industriais, matérias
graxas extraídas de esgotos
industriais e municipais.
Elaboração: STCP, 2006
O processo industrial pode ser resumido da seguinte forma (tabela 4.12):
•
Entradas (insumos): óleo vegetal (bruto ou refinado) ou material graxo, álcool anidro,
catalisadores e substâncias químicas auxiliares;
•
Saídas (produto principal, subprodutos e resíduos): B100, álcool hidratado, borra de
refino, gomas, ácido graxo, glicerina amarela e efluente industrial.
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.31
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Tabela 4.12 – Inputs e Outputs do Processo de Industrial do Biodiesel
PROCESSO DE TRANSESTERIFICAÇÃO
PROCESSO
ENTRADAS
DESCARTES
Refino e preparo da Matéria
Prima
Óleo vegetal ou material graxo
Ácido graxo, borras, gomas, Vapor
d'água
Transesterificação
Álcool anidro e catalizadores
Ácido Graxo e Glicerina
Destilação, neutralização e
lavagem do éster
Água desmineralizada e H2SO4
Efluente e álcool hidratado
Processo de secagem e
filtragem do éster
Dessecante e auxiliar de
filtração
Sal e Vapor d'água
PROCESSO DE ESTERIFICAÇÃO
PROCESSO
ENTRADAS
DESCARTES
Preparo da Matéria-Prima
Material graxo
Ácido graxo, borras e Vapor d'água
Esterificação e separação da
água e do álcool
Álcool anidro e catalizadores
Efluente, álcool hidratado e vapor
d'água
Secagem do éster
Dessecante e auxiliar de
filtração
Sal e Vapor d'água
Elaboração: STCP, 2006
4.5.3 – Principais Resíduos e Subprodutos Gerados na Indústria
4.5.3.1 – Subprodutos Comercializáveis
O primeiro subproduto do processo é o farelo (prensagem do grão). O potencial do farelo de
oleaginosas está na agroindústria (Nutrição Animal e Fertilizantes) e também na possibilidade de
produzir álcool.
O segundo subproduto do processo é o Glicerinado, que, ao passar por mais um processo de
separação química gera o Ácido Graxo e a Glicerina Amarela. A Glicerina Amarela pode ser
repassada para as indústrias químicas, com valor de mercado em torno de R$ 1,00/kg, porém há
possibilidade desse subproduto passar por mais um processo químico e gerar a Glicerina
Bidestilada (com valor de mercado em torno de R$ 1,60/kg).
O Ácido Graxo, o terceiro subproduto, pode ser considerado, conforme demonstrado na tabela
4.13, o 3° biocombustível, com alto poder calorífico para substituir o combustível usado em
caldeiras industriais.
4.32
2006© STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4 – Diagnóstico da Produção do Biodiesel no Brasil
Tabela 4.13 – Poder Calorífico do Ácido Graxo e Outros Combustíveis
PODER CALORÍFICO BRUTO
COMBUSTÍVEL
MJ/Kg
Kcal/kg
Ácido Graxo
39,44
9.420
Madeira a 0% U (BU)
19,8
4.728
Madeira a 20% U (BU)
15,9
3.797
Madeira a 30% U (BU)
14,5
3.463
Madeira a 50% U (BU)
10,0
2.388
Óleo Combustível Pesado
42,6
10.173
Óleo Combustível Leve
43,5
10.388
Gás Propano
50,0
11.940
Gás Butano
49,3
11.773
Fonte: STCP, 2006; Associação Brasileira de Reciclagem Animal, 2005
O quarto subproduto a ser considerado é o Álcool Hidratado, biocombustível utilizado no Brasil,
resultado do processo da recuperação do álcool no éster, após reações de esterificação ou
transesterificação.
O descarte do processo (a borra de refino) está associado ao Ácido Graxo (35% da borra de
refino é ácido graxo). Esse descarte (65% da Borra de Refino) é um sal que deve conter os
elementos utilizados como catalisadores dos processos químicos (sódio, potássio etc.).
2006 © STCP Engenharia de Projetos Ltda.
4.33