Como aproveitar biocombustíveis

LEGENDA DE NECESSIDADES Thinkstock

Biocombustíveis - a palavra parece mágica. Isso traz à mente pássaros cantores, céu azul claro e felicidade global. De alguma forma, podemos transformar plantas e outros materiais orgânicos em algo para alimentar nossos carros e salvar o planeta ao mesmo tempo.

Mas não é nada mágico. Neste artigo, vamos discutir o que os biocombustíveis são, o que não são e como são aproveitados biomassa (isto é, material orgânico de plantas e animais). Também falaremos sobre as promessas e compensações dos principais tipos de biocombustíveis.

Em primeiro lugar, o que são biocombustíveis? De acordo com o Departamento de Energia dos EUA (DOE), são combustíveis renováveis ​​sólidos, gasosos ou líquidos desenvolvidos a partir de plantas e matéria orgânica que podem ser processados ​​para produzir combustível para alimentar nossos carros e SUVs, aquecer nossos espaços ou operar máquinas. Renovável neste sentido, significa que obtemos os recursos para fazer o combustível de algo que podemos reabastecer facilmente em um período de tempo razoavelmente curto - como plantas. Embora o petróleo e o gás natural também venham de usinas, elas não são renováveis ​​porque levaria milhões de anos para renovar nosso suprimento desses combustíveis fósseis.

Por décadas, os proprietários de casas tiveram a opção de usar combustível sólido como madeira ou pellets de milho - embora, ultimamente, tenha se tornado uma forma mais popular de ajudar a compensar as fortes oscilações nos preços do óleo combustível. Para fins de transporte, de longe os biocombustíveis mais comuns em uso hoje são etanol (uma forma de álcool produzida a partir de amido ou açúcar) e biodiesel (um combustível à base de óleo, gorduras ou graxas).

Rastrear a produção de biocombustíveis ainda não é uma ciência exata devido aos muitos métodos usados ​​para produzi-los, mas os dados da produção e consumo geral de biodiesel e etanol são confiáveis. Depois de cair um pouco em meados da década de 1990, a produção de etanol nos Estados Unidos atingiu o ponto mais alto. A produção de biodiesel nos Estados Unidos disparou de 2 milhões de galões em 2002 para 700 milhões de galões em 2008, de acordo com o National Biodiesel Board, uma associação comercial industrial americana.

Claro, combustíveis alternativos podem ser muito úteis, mas como eles realmente convertem biomassa em algo utilizável?

O etanol, também conhecido como álcool de grãos, é produzido pela fermentação de materiais vegetais. Tradicionalmente, isso significava fermentar a parte consumível das lavouras, principalmente do milho ou da cana-de-açúcar.

Uma grande desvantagem disso é que ele prejudica o suprimento de alimentos das pessoas e do gado. Uma nova pesquisa se concentra em usar biomassa celulósica, que consiste em partes não alimentares de plantas como talos de milho]. O processo envolve transformar o material vegetal em glicose, que pode então ser fermentada como qualquer outro açúcar, produzindo etanol. A lignina, um subproduto do processo, é queimada para fornecer energia para ajudar a completar o processo.

Embora possa ser usado como combustível em sua forma pura, o biodiesel geralmente é combinado com a gasolina. Todos os veículos movidos a gasolina podem estar prontamente disponíveis gasohol, uma mistura de 90% de gasolina e 10% de etanol. Veículos flex-fuel também podem usar o que é chamado Combustível E85, uma mistura de 85 por cento de etanol e 15 por cento de gasolina.

Ao contrário do etanol, o biodiesel só decolou nos Estados Unidos por volta de 2005. A ciência por trás dele também é muito mais recente e um pouco mais complexa. A maioria dos métodos de produção de biodiesel nos EUA começa com óleo de soja ou óleo vegetal usado, embora outros óleos e até algas também possam ser usados.

De acordo com o Serviço Nacional de Informação Agropecuária Sustentável, o óleo é combinado com um álcool, geralmente metanol ou mesmo etanol. Um catalisador como o hidróxido de potássio ou hidróxido de sódio (soda cáustica) é usado para iniciar o processo denominado transesterificação, que produz o biodiesel, com glicerol gerado como subproduto.

Assim como o etanol, o biodiesel geralmente é combinado com combustível à base de petróleo, permitindo o uso por todos os veículos a diesel. A mistura mais comum é chamada B20, refletindo uma mistura de 20% de biodiesel e 80% de óleo diesel. Veículos modificados podem usar B100, ou 100 por cento de biodiesel, para alimentá-los na estrada.

Etanol e biodiesel são dois combustíveis que levam muito da glória, mas há muito mais na imagem dos biocombustíveis. Na próxima seção, exploraremos algumas outras opções de biocombustíveis.

Produção de biodiesel a partir de óleo vegetal usado

Quer dizer adeus ao posto de gasolina? Junte-se à legião crescente de pessoas que fazem biodiesel em casa a partir de óleo vegetal usado. Você precisará de metanol, um forte catalisador (soda cáustica) e muitas precauções de segurança. Os suprimentos estão prontamente disponíveis. A literatura é abundante sobre o processo, então leia, compre seus suprimentos, tome cuidado e prepare-se para declarar sua independência de combustível.

Os biocombustíveis não se limitam aos nossos carros e caminhões. Nesta seção, daremos uma olhada em algumas novas maneiras pelas quais os biocombustíveis estão entrando em nossas vidas.

As pessoas se reúnem ao redor de fogueiras de lenha desde o início dos tempos. A madeira é fácil de trabalhar, fácil de queimar e fácil de substituir (com gerenciamento de recursos adequado, de qualquer maneira). O que é diferente hoje é o desenvolvimento de uma ampla gama de pellets para alimentar fogões a lenha. Esses fogões estão ficando muito mais eficientes para queimar as coisas também. O Departamento de Energia dos EUA relata que um fogão a pellets de 42.000 Btu pode aquecer uma casa de 1.300 pés quadrados - essas unidades ainda produzem menos poluição e exigem menos manutenção. Embora pellets de madeira feitos de serragem compactada sejam os mais comuns, alguns fogões também podem usar combustível feito de milho, papel, cascas de nozes e até caroços de cereja secos.

Uma tecnologia um pouco menos célebre pega resíduos sólidos como estrume de gado ou resíduos municipais e captura os gases emitidos como parte do processo de decomposição anaeróbia natural. este biogás contém altos níveis de metano, que pode ser usado como combustível. Um briefing do Instituto de Estudos Ambientais e Energéticos, sem fins lucrativos, em 2010, relatou que 151 digestores anaeróbicos (usinas que captam o biogás da decomposição) estavam em operação nos Estados Unidos, todos os quais usavam dejetos animais como material de base.

Enquanto muitas estações de tratamento de resíduos tradicionalmente queimam o biogás, ele está se tornando cada vez mais reconhecido como outra peça potencial no quebra-cabeça da energia, conforme nos esforçamos para encontrar uma solução de energia mais permanente.

Muitas das tecnologias atualmente em desenvolvimento para apoiar a implementação de biocombustíveis estão bem encaminhadas, mas elas podem realmente ajudar o meio ambiente e fornecer uma solução realista para nossas necessidades de energia? Como isso vai nos ajudar? Vamos dar uma olhada nisso na seção final.

Hoje em dia, as soluções de energia têm um alto padrão: elas precisam ser mais eficientes e salvar o planeta. Os biocombustíveis podem realmente salvar o dia? Como você pode esperar, não há uma resposta simples e, em última análise, eles são apenas uma peça em um quebra-cabeça de energia muito maior.

Do ponto de vista ambiental, o uso de biocombustíveis não aumenta o dióxido de carbono na atmosfera nem aumenta o aquecimento global. As plantas absorvem carbono à medida que crescem e o liberam quando são convertidas em energia. Da mesma forma, os animais consomem plantas, que eles convertem em gorduras e resíduos (entre outras coisas), então o carbono das plantas é novamente liberado quando esses produtos são convertidos em energia.

O carbono está preso dentro do carvão e de outros combustíveis fósseis há milhões de anos e permanece lá até que o retiremos do solo para queimar. Embora o carbono dentro desses combustíveis uma vez preenchesse o ar, não fazia parte do atual ciclo anual da atmosfera.

Do ponto de vista político, usar os recursos disponíveis no próprio país significa menos dependência de recursos estrangeiros, como o petróleo bruto. Preencher parte da necessidade dessa energia com biocombustíveis renováveis ​​em casa pode contribuir muito para reduzir a tensão internacional.

Os biocombustíveis também são benéficos para a economia, uma vez que a natureza doméstica dos recursos necessários para aproveitá-los reside nas regiões agrícolas e florestais locais.

Até agora, nenhuma fonte de combustível - biocombustível, combustível fóssil, eólica, solar ou nuclear - é capaz de fornecer a resposta a todas as nossas necessidades de energia. No entanto, as melhorias na tecnologia estão rapidamente tornando mais fácil aproveitar os biocombustíveis e permitir que seu desenvolvimento contribua para um futuro mais brilhante.