Tecnologias de Combustíveis Alternativos

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Combustíveis alternativos:

Não há um combustível perfeito para todos. Cada combustível possui vantagens e desvantagens, que se acentuam ou não conforme a realidade local. Justamente para ajudar as cidades nesta complexa tomada de decisão, a EMBARQ, com financiamento da FedEx, está desenvolvendo o Programa de Veículos e Combustíveis. O objetivo é ajudar a dar embasamento aos tomadores de decisão para otimizar o desempenho das frotas de ônibus e, assim, reduzir custos e emissões de gases poluentes.

Abaixo, conheça mais sobre as novas opções de combustíveis:

Biocombustíveis

O que é biocombustível?

É um combustível proveniente da biomassa, ou seja, a partir de recursos naturais vegetais ou animais.

Quais os principais biocombustíveis utilizados hoje?

Existem dois biocombustíveis sendo utilizados: etanol (álcool) e biodiesel. O etanol é produzido a partir da fermentação da cana-de-açúcar (no Brasil) ou de milho (nos EUA). E o biodiesel é produzido através reações químicas entre óleos vegetais/animais e álcool (etanol ou metanol).

Quais as vantagens do uso de bicombustíveis?

  • Fácil adaptação para frota existente;
  • Reduz a dependência ao petróleo;
  • A queima emite menos gases do efeito estufa do que a queima do petróleo;
  • Combustível renovável.

Quais as desvantagens?

  • As culturas para a produção dos biocombustíveis competem com a produção de alimentos;
  • Desmatamento e queimadas de grandes áreas para o cultivo da matéria-prima utilizada na produção do biocombustível;
  • Consome grande quantidade de energia para a produção;
  • Devastação de áreas florestais (grandes consumidoras de CO2) para
    plantio das culturas envolvidas na produção dos biocombustíveis.

Quais as tendências para o futuro?

Diesel de cana-de-açúcar

O processo de produção de diesel de cana-de-açúcar é muito parecido com o da produção do álcool combustível, que utiliza leveduras - um tipo de fungo microscópico - para fermentar os açúcares presentes na cana e secretar etanol. A diferença crucial está no DNA da levedura, que foi geneticamente modificado para secretar diesel no lugar de álcool.

O diesel de petróleo é o mais poluente dos combustíveis fósseis. Já o diesel de cana-de-açúcar, além de ser livre de enxofre - o que reduz o impacto sobre a poluição urbana - é renovável em relação ao carbono que emite para a atmosfera. Isto reduz o impacto sobre o aquecimento global.

Etanol celulósico

Também conhecido como etanol de lignocelulose, é a denominação dada ao álcool etílico (etanol) obtido a partir da quebra das cadeias da celulose, hemicelulose e pectina, polímeros que constituem a estrutura fibrosa dos vegetais, através de reações químicas ou bioquímicas.

Uma das principais matérias-primas usada para produção do etanol celulósico é a biomassa composta pelos rejeitos e resíduos das colheitas e do processamento de vegetais, que não é reaproveitada para alimentação humana e animal ou para outras finalidades.

A primeira usina brasileira de etanol celulósico deve iniciar produção até dezembro de 2013.

Gás Natural

O que é Gás Natural?

É o gás proveniente da decomposição de matéria orgânica, encontrado em reservas naturais ou a partir de biodigestores. Pode ser armazenado na forma natural (gás) ou comprimido (líquida).

O gás natural, obtido de fontes não renováveis, é um gás fóssil proveniente de jazidas naturais, localizadas em reservas que muitas vezes estão associadas às de petróleo, mas não necessariamente. O gás também pode ser obtido de fontes renováveis, a partir da digestão anaeróbica de biomassa vegetal e/ou animal, sendo nesse caso denominado biogás.

O biogás é menos rico em metano e contém quantidades significativas de dióxido de carbono. Dentre as principais vantagens do uso do biogás destacam-se a sua origem renovável e o fato de contribuir para mitigar o efeito estufa. O processo de obtenção de energia do biogás encontra-se em fase de desenvolvimento. Ainda que tecnicamente viável, poucas experiências têm sido feitas visando o uso de biogás comercialmente no setor de transportes.

Quais as vantagens?

  • Possibilidade de aumento de eficiência energética dos motores;
  • Fácil adaptação à frota existente;
  • Reduz a dependência ao petróleo;
  • Queima mais limpa;
  • Menor emissão de material particulado, de óxidos de enxofre e de
    hidrocarbonetos tóxicos.

Quais as desvantagens?

  • Aumento dos custos dos veículos (manutenção, tecnologia);
  • Aumento do peso dos veículos (maior peso do tanque de armazenagem);
  • Combustível não renovável;
  • Maior emissão de metano, que apesar de ser um gás considerado de baixa toxicidade em termos de qualidade ambiental, trata-se de um dos principais gases do efeito estufa.

Hidrogênio

O que é Hidrogênio?

É um elemento químico abundante na natureza, mas o hidrogênio é um vetor energético e não uma fonte primária em si. Antes de ser usado, ele precisa ser produzido usando-se energia obtida de fontes primárias. Ele pode ser produzido a partir de vários recursos renováveis ou não, porém, apesar de todas as vantagens ambientais e de segurança quanto à garantia de suprimento, ainda existem muitos desafios a serem vencidos até que a sua utilização se torne uma realidade.

O hidrogênio pode ser utilizado tanto em motores de combustão interna como em pilhas a combustível. Porém, o uso de hidrogênio em veículos equipados com pilhas combustível é mais eficiente do que nos motores de combustão interna. As células de combustível em desenvolvimento poderão ser capazes de oferecer uma alternativa limpa e econômica aos motores de combustão interna.

Quais as vantagens?

  • Não emite gases do efeito estufa;
  • Alta eficiência energética;
  • Pode ser obtido a partir de diversas fontes;
  • Potencial de melhorias nos projetos de novos veículos (tamanho de motor, redução de ruídos e designs modernos).

Quais as desvantagens?

  • Necessidade de captura do CO2 para sua produção, caso a fonte de energia utilizada para sua produção emita CO2;
  • Alto custo do combustível e do veículo;
  • Significativas barreiras tecnológicas ainda precisam ser vencidas para utilização em alta escala.

Quais as tendências para o futuro?

  • Se o hidrogênio for capturado através de métodos que utilizem energia solar ou eólica, pode se tornar um combustível alternativo com emissão zero (de gases do efeito estufa) do início ao fim do processo;
  • Área promissora devido a grandes esforços em pesquisa sobre células de hidrogênio;
  • Desenvolvimento de tecnologias para motores com injeção direta de hidrogênio.

Energia elétrica

E a energia elétrica?

A utilização de energia elétrica para propulsão de veículos pode acontecer através do armazenamento da energia em baterias ou super-capacitores, ou aquisição da energia através de fontes externas de veículos, geralmente cabos ao longo da via.

Quais são as vantagens?

  • Emissão zero de gases do efeito estufa pelo veículo;
  • Reaproveitamento da energia cinética do veículo para geração de energia elétrica.

Quais as desvantagens?

  • Atualmente a autonomia dos veículos com armazenamento interno é limitada;
  • A eficiência das baterias (peso e capacidade) ainda é uma barreira tecnológica;
  • A fonte da energia elétrica pode ser uma fonte ecologicamente prejudicial (termo-elétrica);
  • As baterias são resíduos altamente tóxicos e de difícil reciclagem.

Fonte: Livro "Novos combustíveis", de Suzana Kahn Ribeiro e Márcia Valle Real.

Foto: Rede EMBARQ