Efeitos dos Biocombustíveis no Ciclo do Carbono

Introdução A espécie humana não é a única que esgota e contamina seu ambiente; A diferença é que a poluição produzida pelos seres humanos apresenta uma magnitude bem diferente; Processos de obtenção de energia têm causado várias mudanças globais no ambiente;

Ciclos Globais Ao longo do tempo, a composição da atmosfera tem se modificado em resposta às interações biológicas e geológicas, que ocorrem nas interfaces com a litosfera e a hidrosfera. Os processos de transporte e deposição são responsáveis pelo retorno de parte das substâncias aos solos, oceanos e corpos d’água, enquanto reações na atmosfera produzem as transformações químicas e físicas, convertendo-as em novas espécies.

Ciclo do Carbono

Dióxido de Carbono Os reservatórios de CO2 na atmosfera, litosfera e oceanos são extremamente grandes; As trocas de CO2 entre a atmosfera e a biosfera terrestre ocorrem principalmente através da fotossíntese e a respiração por plantas; CO2 no ar, nos últimos 200.000 anos, variou entre 200 e 280g/t. Nos últimos 130 anos, aumentou para 360g/t, acréscimo atribuído principalmente a queima de combustíveis fósseis;

Dióxido de Carbono Emissão de carbono vem aumentando a taxas de 4,3% ao ano; Cerca de 3,3GtC, líquidas, como CO2, estão sendo introduzidas na atmosfera do planeta a cada ano.

Metano Concentração permaneceu praticamente estável durante centenas de anos em cerca de 700 ml/m3; As fontes de emissão de metano de origem antrópica envolvem decomposição de lixo em aterros sanitários, queima de biomassa, mineração de carvão, processamento de petróleo e de gás natural; Anualmente são introduzidos na atmosfera, pelas diversas fontes, naturais ou antrópicas, entre 500 e 600 Mt de CH4, enquanto são removidas de 460 a 580 Mt.

Hidrocarbonetos não metânicos Uma grande variedade de HCNM é emitida para a atmosfera, e suas reações têm importante papel para a química desse compartimento; Cerca de 1270 MtC são emitidas para a atmosfera na forma de HCNM – maior parte (92%) de fontes naturais; Outros 8% - Indústria, produção de energia e emissão veicular.

Monóxido de Carbono Gás estufa de efeitos menos severos que o CO2; Fontes antrópicas: queima e combustão incompleta de biomassa e combustíveis fósseis. Quantidades atmosféricas diferem de acordo com o local; Anualmente, entre 1400 e 3700 Mt de CO são introduzidas na atmosfera, enquanto entre 1550 e 3100 Mt são removidas.

Impacto Ambiental Fonte: http://emi.qblog.com.br/files_qblog_emi/poluicao_em_sao_paulo.jpg

Atividades humanas interferem significativamente nos diversos ciclos; Termos tipo depleção da camada de ozônio, efeito estufa e chuva ácida, entre outros, foram incorporados ao cotidiano do cidadão comum; O uso de combustíveis fósseis tem contribuído de forma significativa para o aumento da concentração (pressão parcial) de CO2 na atmosfera ; 1,0 x 109 toneladas métricas de CO2 têm sido liberadas por ano em decorrência de mudanças no uso do solo nos trópicos;

Biocombustíveis

Biodiesel Produção de Biocombustível Alternativo ao Óleo Diesel Através da Transesterificação de Óleo de Soja Usado em Frituras Pedro R. Costa Neto, Luciano F. S. Rossi, Giuliano F. Zagonel e Luiz P. Ramos Biodiesel – Matéria prima proveniente de fontes renováveis como óleos vegetais ou gordura animal; O biodiesel possui uma série de propriedades que o torna melhor e menos agressivo para o meio ambiente.

Ambientalmente benéfico – Nível de toxicidade compatível ao sal ordinário, com diluição tão rápida quanto a do açúcar. Menos poluente – Reduz sensivelmente as emissões de partículas de carbono (fumaça), monóxido de carbono, óxidos sulfúricos e hidrocarbonetos. Reduz aquecimento global – O gás carbônico liberado é absorvido pelas oleaginosas durante o crescimento, o que equilibra o balanço negativo gerado pela emissão na atmosfera.

Níveis de emissões de gases nitrogenados são maiores para diferentes tipos de biodiesel; Ausência de enxofre; Produção de resíduos de carbono (menor que o diesel convencional – em relação ao peso seco de resíduos). Ex: Mamona – 0,09%; Babaçu – 0,03%; Algodão – nada; Diesel – 0,35% Uma alternativa é a utilização de biodiesel de óleos de fritura através de um processo de transesterificação. Sua utilização mostrou resultados semelhantes aos dos óleos novos mostrados anteriormente. Liberação de carbono foi de 77,4%, enquanto do diesel é de 86,0%

Liberação de fumaça na combustão de diesel e biodiesel

Fumaça liberada por ônibus usando diesel e biodiesel de óleo de fritura

Dados sobre os Biocombustíveis Biodiesel A mistura de até 20% de biodiesel no diesel mineral proporciona redução média de 14% na emissão de material particulado e de 26% na emissão de monóxido de carbono. B100 reduz de 40% a 60% a emissão de gases estufa. Exceção é a emissão de óxidos de nitrogênio (NOx) que é de 2% a 4% maior. Não há emissão de óxidos de enxofre.

Dados sobre os Biocombustíveis Etanol No plantio, colheita, transporte e processamento, são consumidos combustíveis fósseis, assim é necessário fazer um balanço energético e de gases de efeito estufa, para se analisar a efetividade dessa fonte de energia. Para o balanço de GEE Considerando-se as emissões devidas ao uso de energia fóssil foram calculados de 17,7 a 19,2 kg CO2/t cana, Para as emissões de outras fontes, não reabsorvidas pela fotossíntese pelo crescimento da cana (gases não CO2) foram calculados 12,6 kg CO2/t cana. Como resultado, as emissões evitadas pela substituição da gasolina pelo etanol são de 2,6 a 2,7 kg CO2/t cana de etanol anidro, e 1,7 a 1,9 kg CO2/t cana de etanol hidratado.

Dados sobre os Biocombustíveis Para uma produção brasileira de etanol de cerca de 14 milhões de m³ por ano, o etanol é responsável pela redução de 30,1 milhões t CO2. A redução de monóxido de carbono (CO) é de aproximadamente 70% no E100 e até 40% no E22 (comparados com o E0). A utilização de etanol leva a eliminação de 100% da liberação de enxofre.

Biocombustíveis: Biodevastação, fome & falsos créditos de carbono Mae-Wan Ho Os biocombustíveis têm sido considerados como “neutros em carbono”; Energia gasta na produção; Pressão sobre o solo: alimento X energia Aumento do desmatamento. Estima-se que 418 tC/ha estão armazenadas e que sejam absorvidas 5 a 10 tC/ha por ano, em que 40% é carbono orgânico no solo; Florestas tropicais regeneradas – poupariam mais de 7 toneladas de CO2; 70% das emissões de CO2 do Brasil são resultantes de desmatamentos e queimadas; Os créditos de carbono.

Conclusão A utilização de biocombustíveis como alternativa a queima de combustíveis fósseis, tem se mostrado promissora através de estudos de emissão de poluentes, mas é necessário que os impactos causados pelo futuro crescimento da agricultura energética tanto no meio ambiente quanto social e econômico sejam analisados. Assim, um planejamento adequado para a síntese e utilização dessa nova fonte de energia é necessário.

Bibliografia Pedro R. Costa Neto, Luciano F. S. Rossi, Giuliano F. Zagonel, Luiz P. Ramos; PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL ALTERNATIVO AO ÓLEO DIESEL ATRAVÉS DA TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEO DE SOJA USADO EM FRITURAS, QUÍMICA NOVA, 23, 2000 Claudia Rocha Martins, Pedro Afonso de Paula Pereira, Wilson Araújo Lopes, Jailson B. de Andrade; Ciclos Globais de Carbono, Nitrogênio e Enxofre: a Importância na Química da Atmosfera; Cadernos Temáticos de Química Nova Na Escola, n° 5, Novembro, 2003 Colin R. Townsend, Michael Begon, John L. Harper; FUNDAMENTOS EM ECOLOGIA; 2ª ed.- Porto Alegre: Artmed, 2006 Biocombustíveis: Devastação, fome & falsos créditos de carbono Disponível em: http://resistir.info/ O Mito dos Biocombustíveis Disponível em: http://www.brasildefato.com.br/v01/agencia/analise/o-mito-dos-biocombustiveis Cadernos NAE / Núcleo de Assuntos Estratégicos da Presidência da República – nº2 (jan. 2005) – Brasília: Núcleo de Assuntos Estratégicos da Presidência da República, Secretaria de Comunicação de Governo e Gestão Estratégica, 2005 Revista Brasileira de Bioenergia, Ano 1 – nº1, março 2007 Brasil Sustentável, Uma Publicação do Conselho Empresarial Brasileiro Para o Desenvolvimento Sustentável, nº11, out/nov 2006