Biodiesel

A biorrefinaria e a indústria química brasileira – Coluna ABEQ

Rodrigo Mantovani
14 de maio de 2020
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    A ideia de biorrefinaria deriva do conceito da refinaria de petróleo. Segundo a Embrapa,

    “Biorrefinaria é uma instalação que integra processos de conversão de biomassa em biocombustíveis, insumos químicos, materiais, alimentos, rações e energia. O objetivo de uma biorrefinaria é otimizar o uso de recursos e minimizar os efluentes, maximizando os benefícios e o lucro. As biorrefinarias integram diversas rotas de conversão – bioquímicas, microbianas, químicas e termoquímicas – em busca do melhor aproveitamento da biomassa e da energia nela contida. O conceito de biorrefinaria é dinâmico e ainda está em desenvolvimento, portanto não há modelos e padrões consagrados.”

    O mesmo texto aponta em seguida como exemplos de biorrefinaria já existentes as usinas produtoras de açúcar, etanol e eletricidade a partir da cana-de-açúcar e as fábricas de óleo, rações, biodiesel e diversos outros derivados a partir da soja. Contudo, quando se fala em biorrefinaria, há a ideia implícita de uma plataforma análoga à refinaria de petróleo, de onde saem (ou podem sair) dezenas de produtos químicos. Neste sentido, a biorrefinaria é, ainda, um sonho distante.

    No Brasil, a fronteira atual da biorrefinaria é o etanol de segunda geração, ou etanol 2G. O etanol é tradicionalmente produzido no Brasil a partir da fermentação do caldo da cana-de-açúcar. Este seria o etanol de primeira geração, ou etanol 1G. É possível utilizar o bagaço da cana para produzir mais etanol, por rotas termoquímicas ou bioquímicas. Etanol 2G é o etanol proveniente do bagaço da cana.

    O bagaço, depois da extração do caldo, tem 50% de umidade e sua parte seca é constituída de celulose, hemicelulose e lignina (mais ou menos um terço de cada). A celulose e a hemicelulose são polímeros de açúcares – com seis carbonos na celulose, e com cinco e seis carbonos na hemicelulose. A celulose e a hemicelulose podem ser separadas da lignina por processos químicos – extração com solventes, ou álcalis e vapor – quebradas enzimaticamente nos açúcares simples e estes podem ser fermentados para se produzir mais etanol.

    Outra alternativa é gaseificar o bagaço, gerando a mistura de monóxido de carbono e hidrogênio. Esta mistura gasosa é conhecida como gás de síntese e por meio de reações químicas conhecidas como Fischer-Tropsch, levam à produção de hidrocarbonetos – olefinas e parafinas. A reação pode ser direcionada para a produção de álcoois.

    Esses processos termoquímicos são amplamente conhecidos. Metanol foi produzido durante muito tempo pela gaseificação de lenha ou carvão, mas hoje a matéria-prima predominante é o gás natural. Contudo, a gaseificação do bagaço ainda não é uma rota madura, e muitos estudos indicam a necessidade de fazer a pirólise do bagaço, que produziria um bio-óleo que então poderia ser gaseificado. Gaseificação e pirólise são processos similares e, sendo bem simplista, podem ser entendidos como uma queima incompleta que leva a produção de monóxido de carbono e hidrogênio. Na queima completa são produzidos gás carbônico e água.

    No Brasil, a academia e a indústria têm dado preferência às rotas bioquímicas. Existem duas plantas industriais de etanol 2G, no interior de São Paulo (Raízen) e Alagoas (GranBio). Havia a perspectiva de que o etanol 2G se viabilizaria economicamente em 2025 (NovaCana, 2017). A Raízen, empresa integrada de energia controlada pela Cosan e pela Shell, produziu 16,5 milhões de litros de etanol 2G na safra 2018/19 e promete chegar na capacidade instalada de 40 milhões de litros na safra 2019/20 (JornalCana, 2019). A Granbio tem uma instalação em Alagoas com capacidade para produzir 60 milhões de litros, mas vem encontrando dificuldades para manter a planta em operação (NovaCana, 2019).



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