Como funcionam os biocombustíveis de segunda geração?

Você está olhando para um campo de miscanthus, um membro-chave da segunda geração de biocombustíveis que está ajudando a desviar o foco dos biocombustíveis do milho. Quer saber mais? Confira essas fotos de veículos com combustível alternativo. Tim Graham / Getty Images

À primeira vista, os campos de miscantos que cobrem o condado de Sampson, N.C., parecem de pouca importância. Com 1,21 metros de altura a mais do que uma cesta de basquete, o miscanthus é uma grama gigante, pontiaguda, intragável - e alguns diriam inútil. No entanto, na opinião de outros, essas lâminas de grandes dimensões podem um dia ser tão valiosas quanto ouro, ou pelo menos um tanque de gasolina. Uma empresa chamada Chemtex planeja construir uma refinaria de US $ 170 milhões no condado de Sampson que converterá 20 milhões de toneladas de miscanthus e outras gramíneas em etanol a cada ano [fonte: Ramsey].

Durante anos, políticos, jornalistas e cientistas defenderam a transformação de plantas em etanol e biodiesel para diminuir o consumo mundial de combustíveis fósseis, especialmente petróleo bruto. O biocombustível é mais limpo do que os combustíveis fósseis, liberando menos poluentes e gases de efeito estufa, incluindo dióxido de carbono, na atmosfera.

Muitos dos biocombustíveis do mundo vêm de culturas alimentares como trigo, milho, soja e cana-de-açúcar. A energia produzida por essas usinas é conhecida como biocombustível de "primeira geração". Acontece que esses pioneiros do biocombustível não mantêm a promessa que faziam antes. Por um lado, algumas plantações de biocombustíveis de primeira geração, especialmente milho, competem com as plantações de alimentos por terra e água. O Departamento de Agricultura dos EUA diz que as refinarias que desenvolvem etanol a partir do milho consomem cerca de 40% da safra de milho a cada ano [fonte: Blas]. Em 2009, 25% de todas as safras de milho e grãos dos EUA não foram para a produção de alimentos, mas para a produção de biocombustíveis [fonte: Vidal].

Esse consumo de safra pode criar muitos problemas, incluindo preços mais altos dos alimentos e desmatamento. Além disso, os custos de conversão e uso de safras de alimentos como fonte de combustível podem ser caros. Isso porque as refinarias só podem usar pequenas partes da planta para a produção de biocombustíveis, como seu teor de óleo, açúcar e amido. Essa ineficiência torna os biocombustíveis de primeira geração menos agradáveis ​​ao meio ambiente. Além disso, os especialistas agora acreditam que os biocombustíveis nunca substituirão inteiramente o petróleo bruto como fonte de energia de escolha. Em suma, a produção de biocombustíveis é ineficiente e, em muitos aspectos, ambiental e economicamente inadequada [fontes: Banco Mundial; Science Daily].

Mas o futuro do biocombustível como fonte alternativa de energia pode não ser tão sombrio como se pensava. Graças ao capim miscanthus e outras culturas de biocombustíveis de "segunda geração", o potencial para diminuir a dependência mundial do petróleo estrangeiro nunca foi tão grande.

O verão de 2012 foi quente e seco em grande parte dos Estados Unidos, especialmente no meio-oeste, o celeiro da América. Condições áridas murcharam as safras de milho e outros grãos, elevando os preços e prejudicando a já fraca economia.

A seca histórica, a pior em 50 anos, destacou as limitações da matéria-prima para biocombustíveis de primeira geração. Enquanto os preços dos alimentos disparavam, fazendeiros, burocratas e políticos começaram a debater a sabedoria de desviar as safras de alimentos para a produção de biocombustíveis. Foi uma cena que se desenrolou em um mundo cada vez mais quente, seco e faminto. O problema piorou tanto que grupos de ajuda alimentar e as Nações Unidas começaram a pedir aos governos que abandonassem os mandatos de produção de biocombustíveis para permitir mais produção de alimentos. A ONU disse que quando o mundo enfrenta escassez de alimentos, os países devem repensar suas políticas de biocombustíveis [fonte: Blas].

Além de contribuir para uma crise alimentar, a produção de etanol e biodiesel a partir de matéria-prima não é tão ecológica e economicamente correta quanto você imagina. Os biocombustíveis de primeira geração são feitos de açúcares e amidos que são facilmente digeridos pela levedura. Se as refinarias transformassem todas as espigas de milho em etanol, isso substituiria apenas 12% do abastecimento de gasolina [fonte: Brune].

Além disso, os agricultores usam grandes quantidades de combustível fóssil, água e fertilizantes para cultivar e processar matéria-prima de primeira geração em biocombustível. O processo de cultivo e manufatura que transforma milho em etanol, por exemplo, produz apenas 15% menos gás de efeito estufa do que a gasolina [fonte: Tilman and Hill].

Felizmente, há uma nova geração esperando para entrar em ação. Ao contrário do biocombustível feito de milho, soja ou outra matéria-prima de primeira geração, os biocombustíveis de segunda geração são feitos de plantas que ninguém quer comer. Embora seja um processo difícil transformar resíduos de plantas, como talos, talos, folhas, cascas e aparas de madeira em biocombustível, os benefícios potenciais são enormes. A tecnologia de segunda geração pode produzir muito mais combustível do que os biocombustíveis de primeira geração, afetando minimamente o abastecimento de alimentos e o meio ambiente.

Crescendo empregos verdes

De acordo com a Biotechnology Industry Association, a indústria de biocombustíveis criará 190.000 empregos nos Estados Unidos até 2022. Além disso, a produção de biocombustíveis pode reduzir as importações de petróleo dos EUA em US $ 70 bilhões em 12 anos [fonte: Biotechnology Industry Association].

Miscanthus é um ótimo exemplo de safra de biocombustíveis de segunda geração. A grama cresce rapidamente, é resistente à seca e se desenvolve em solo pobre que não pode ser usado para plantações de alimentos. Ao contrário do milho e do grão, o miscanthus é perene. Os agricultores só precisam plantar uma vez e ele voltará ano após ano. Além disso, miscanthus e outras culturas de segunda geração requerem muito menos fertilizantes e cultivo do que as culturas de primeira geração, o que se traduz em menos degradação ambiental e uso de energia.

No condado de Sampson, a Chemtex espera que os agricultores locais plantem miscanthus na primavera de 2013, para que a empresa tenha grama suficiente para alimentar sua refinaria quando for inaugurada um ano depois. A Chemtex já assinou um acordo com a Gulf Oil para comprar todo o etanol que a refinaria produz. A empresa construirá suas instalações em 166 acres. Deve empregar 300 pessoas [fonte: Ramsey].

Os campos de miscanthus não vão competir pela terra que os produtores de milho e soja usam. As autoridades estaduais já identificaram 100.000 acres em uma região de três condados, incluindo o condado de Sampson, que os agricultores podem usar como terras para cultivo biológico. Algumas dessas áreas são, na melhor das hipóteses, terras marginais. Parte dela é arenosa e facilitaria o cultivo de miscanthus e outras culturas de biocombustíveis de segunda geração. Os criadores de suínos já usam alguns desses acres como campos de pulverização de dejetos de suínos [fonte: Ramsey].

Embora a produção de biocombustíveis de segunda geração possa parecer a resposta aos nossos problemas ambientais e energéticos, a situação é muito mais complicada. Como está agora, o processo de conversão de safras de segunda geração em biocombustíveis é mais caro do que a produção de biocombustíveis de primeira geração. Isso porque é preciso muito mais energia para produzir biocombustível a partir de safras de biocombustíveis de segunda geração do que a partir de matéria-prima de primeira geração. Como resultado, os cientistas estão procurando desesperadamente por maneiras mais novas e menos caras de converter biocrops de segunda geração em biocombustíveis.

Eficiência e capacidade de produção são dois outros problemas que os cientistas devem superar. Um estudo recente sugere que apenas um dos nove biocombustíveis de segunda geração emite menos gases de efeito estufa no ar do que os combustíveis fósseis. Além disso, muitos especialistas não têm certeza se os biocombustíveis de segunda geração podem fornecer combustível suficiente para abastecer os automóveis do mundo [fonte: Birdlife International].

Embora esses outros problemas existam, cientistas e engenheiros estão confiantes de que podem fazer os biocombustíveis de segunda geração funcionarem. Não se espera que eles se tornem comercialmente viáveis ​​por vários anos, mas os especialistas prevêem que a nova geração é a melhor resposta para resolver os problemas ambientais e de energia do nosso mundo.

Escrevi vários artigos sobre fontes de energia renováveis, incluindo biocombustíveis. Durante esse tempo, fiquei convencido de que nenhuma fonte de energia saciará nossa sede por combustível fóssil. Em vez disso, uma combinação de fontes, de energia solar a energia eólica e combustível feito de plantas, oferece a melhor alternativa para salvar o mundo das mudanças climáticas, que nós, humanos, causamos. Levará algum tempo para reduzir o custo da produção de combustível de energia renovável para que se torne acessível para uso. Estou animado que cientistas de todo o mundo estão trabalhando no problema.

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Fontes

• Organização da Indústria de Biotecnologia. (28 de agosto de 2012) http://www.bio.org/
• Birdlife International. "Precauções para o desenvolvimento de biocombustíveis." (28 de agosto de 2012) http://www.birdlife.org/eu/EU_policy/Biofuels/eu_biofuels7.html
• Blas, Javier. "A seca alimenta o debate sobre o biocombustível." Financial Times. 12 de agosto de 2012. (28 de agosto de 2012) http://www.ft.com/cms/s/0/12dbb322-e48d-11e1-affe-00144feab49a.html#axzz24vypflsb
• Brune, Michael. "Vindo Limpo: Quebrando o Vício da América em Petróleo e Carvão." Livros do Sierra Club. 2008.
• Ramsey, John. "Energia das plantas. A grama pode se transformar em combustível do futuro." Fay Observer. 20 de agosto de 2012. (28 de agosto de 2012) http://fayobserver.com/articles/2012/08/19/1196815?sac=fo.business
• Science Daily. "Direção ecológica? Colocando à prova os biocombustíveis de segunda geração." 29 de junho de 2010. (28 de agosto de 2012) http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100629094535.htm
• Tilman, David e Hill, Jason. "O milho não resolve nosso problema." The Washington Post. 25 de março de 2007. (28 de agosto de 2012) http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/03/23/AR2007032301625.html
• Vidal, John. "Um quarto das safras de grãos dos EUA são destinadas aos carros - não às pessoas, mostram novos números." O guardião. 22 de janeiro de 2010. (28 de agosto de 2012) http://www.guardian.co.uk/environment/2010/jan/22/quarter-us-grain-biofuels-food
• Banco Mundial. "Biocombustíveis de segunda geração." Agosto de 2010. (28 de agosto de 2012) http://www-wds.worldbank.org/servlet/WDSContentServer/WDSP/IB/2010/08/30/000158349_20100830090558/Rendered/PDF/WPS5406.pdf