A importância da soja na produção de biodiesel

Resumo: A obtenção de biodiesel a partir do óleo de soja fornece maior rendimento, o biodiesel tem importante papel tanto para o ambiente quanto para a economia, além de ter o aspecto social de sua produção.

Palavras-chave: Soja. Importância. Produção de biodiesel.

Abstract: Obtaining biodiesel from soybean oil provides higher yields, biodiesel plays an important role both in the environment and in the economy, as well as having the social aspect of its production.

Keywords: Soy. Importance. Production of biodiesel.

Resumen: La obtención de biodiesel a partir del aceite de soja proporciona mayor rendimiento, el biodiesel tiene un papel importante tanto para el medio ambiente y para la economía, además de tener el aspecto social de su producción.

Palabras clave: Soja. Importancia. Producción de biodiesel.

Sumário: Introdução. 2. Desenvolvimento. Conclusão. Referências.

1. Introdução

O biodiesel é um tipo de combustível produzido através de fontes renováveis como óleos vegetais, ou gordura animal, que pode ser uma alternativa em veículos movidos à diesel. No Brasil, o biodiesel começou a ser comercializado em 2008, porém, ainda é feita uma mistura de apenas 8% do combustível sustentável em 93% de diesel. Segundo o Conselho Nacional de Política Energética, a partir de março de 2018 o uso do biodiesel na mistura subiu para 10% e a neste ano deve crescer para 11%.

A soja é responsável por mais de 82% da produção de biodiesel no Brasil, de acordo com a Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis. (ANP). A soja é a principal fonte para a produção do biodiesel no Brasil, mas a produção para combustível é apenas o quarto produto, atrás do grão para exportação, do farelo e do óleo de cozinha.

A soja reina absoluta no Brasil. Trata-se da oleaginosa com maior área plantada no país. As dimensões quase continentais das lavouras de soja no país garantiram a essa matéria-prima o pódio também entre as oleaginosas utilizadas na produção de biodiesel. Deriva dela nada menos que 80% da produção nacional do combustível.   

2. Desenvolvimento

Desde a segunda metade da década de 1990, é crescente a utilização de biodiesel na Europa, Estados Unidos e Ásia. Também, no Brasil, a sua produção tem sido alvo de diversos estudos, e desde 1998, são realizados testes com ônibus movidos a biodiesel de óleo de soja.

Biodiesel é um combustível muito atrativo atualmente. Queima de maneira limpa e pode ser feito de material orgânico indesejável, ajudando o meio ambiente e poupando energia. Com o aumento do custo do petróleo e da gasolina, muitos consumidores e empresas estão ansiosos para fazer a troca de biodiesel em seus veículos movidos a diesel, gerar eletricidade ou aquecer suas casas ou edifícios comerciais. Muitas pessoas estão interessadas em maneiras de produzir biodiesel para consumo próprio. Uma maneira de fazer isso é através do uso de óleo à base de soja.

O cultivo da soja possui uma cadeia produtiva bem estruturada e, atualmente, a sua produção conta com uma tecnologia de ponta, que são bem definidas em cada etapa do processo. O seu modelo de fabricação foi totalmente padronizado e pode ser aplicado com eficiência em qualquer parte do país, além disso, o retorno do plantio é rápido, entre 4 e 5 meses.

Outra vantagem da produção da soja está na sua comercialização, é um dos produtos agrícolas mais fáceis de serem vendidos, tendo em vista os poucos produtores mundiais que existem (EUA, Brasil, Argentina, China, Índia e Paraguai) e o volume ainda mais reduzido de exportadores (EUA, Brasil, Argentina e Paraguai), a boa notícia está na sua procura, que atualmente é mundial. Outro facilitador comercial está no armazenamento, ela pode ser guardada por longos períodos, até a melhor oportunidade de venda.

O óleo vegetal, uma das principais matérias-primas do biodiesel, é formado por três moléculas de ácidos graxos ligadas a uma de glicerina (subproduto convertido em sabão). Estima-se que 20% do óleo de origem vegetal é formado por glicerol e durante a produção, o composto é removido do biocombustível tornando o óleo mais fino e menos viscoso. Existem três processos conhecidos para a produção do biodiesel: a transesterificação, o craqueamento térmico e a esterificação.

Na transesterificação acontece a obtenção de um éster (substância obtida da reação química entre um álcool e um ácido carbolixílico) a partir de outro. O método é o mais utilizado, pois, acontece em apenas uma etapa, onde o composto orgânico se processa na presença de um catalisador.

No craqueamento, ou pirólise, é provocada a quebra das moléculas por aquecimento, resultando em uma mistura de compostos químicos semelhante ao diesel de petróleo. Para compreender a esterificação, primeiro é preciso saber que os ésteres estão entre os compostos mais comuns encontrados na natureza e são associados ao aroma agradável. Durante esse processo, os compostos são sintetizados em temperatura ambiente ou acelerados através de um catalisador.

Em todos os métodos é criada uma reação química de óleo e álcool estimulada por um catalisador. O processo é conduzido em um reator com agitação enérgica que resulta na formação de sabão, a reação é considerada completa quando retorna à sua coloração original.

A produção do biodiesel começa com o pré-tratamento da matéria-prima, ou seja, é feita uma filtragem dos óleos, seja ele alimentar ou puro. Em ambos os casos a filtragem remove contaminações sólidas e elimina o máximo de água para evitar a hidrólise, processo responsável por originar um glicerol e três moléculas de ácidos graxos.

Na segunda etapa é feita a determinação e o tratamento dos ácidos graxos livres, ou seja, a amostra de óleo puro vira a base padronizada da mistura e no óleo residual é feita uma análise para determinar a quantidade de ácidos graxos presentes na amostra. Os ácidos encontrados são esterificados e os glicerídeos são removidos através da neutralização.

Na terceira etapa são realizadas as reações, a base padronizada é adicionada lentamente a um excesso de metanol, ou etanol, e agitada até dissolver. O álcool é adicionado em excesso para aumentar o rendimento de ésteres, permitindo assim, a formação da fase do processo que separa biodiesel do glicerol.

Para a reação acontecer é utilizado um catalisador, o mais comum é a mistura com 0,5% de soda cáustica em relação ao peso do óleo. Catalisadores básicos, como o citado acima, aceleram a reação aproximadamente 4 mil vezes e são mais viáveis financeiramente do que os catalisadores ácidos.

Na quarta e última etapa acontece a purificação do biodiesel, ou seja, é feita a remoção dos produtos gerados durante a sua fabricação. Entre eles estão: glicerina, água residual e ésteres metílicos.

Para remover as impurezas do biocombustível, uma alternativa é a lavagem com água quente. Quando o catalisador utilizado é básico, a lavagem com água acidificada o neutraliza. Os compostos líquidos podem ser separados dos ésteres por decantação e em seguida é feito o aquecimento para a secagem e a remoção da umidade.

A revolução socioeconômica e tecnológica protagonizada pela soja no Brasil, pode ser comparada ao fenômeno ocorrido com a cana de açúcar no Brasil Colônia e do café no Brasil Império. A soja responde por uma receita cambial direta para o Brasil de mais de oito bilhões de dólares anuais e muitas vezes esse valor, se considerados os benefícios que gera ao longo da sua extensa cadeia produtiva.

Quando o governo federal deu início ao Programa Nacional do Uso e Produção de Biodiesel, o foco era a mamona, mas foi a soja que ganhou espaço e chegou à liderança. Pesa contra ela, no entanto, a desvantagem de ter uma produção de óleo por hectare baixa e o fato de o biodiesel resultante ter problemas com o alto índice de iodo, o que não atende às especificações europeias.

A produção do biodiesel a partir do óleo de soja:

• Despeje o metanol para dentro do recipiente de plástico, utilizando o funil. Adicione a soda cáustica através do segundo funil. Coloque a parte superior do recipiente e gire até homogeneizar e dissolver.
• Aqueça o óleo de soja a aproximadamente 50 graus celsius.
• Despeje o óleo quente no liquidificador. Adicione os produtos químicos essenciais e misture na velocidade mais baixa por 30 minutos. Certifique-se de usar um liquidificador de segunda mão, e não aquele que você pretende usar para alimentos.
• Transfira a mistura para uma garrafa de refrigerante e deixe repousar. Feche a garrafa de refrigerante bem e deixe descansar por 24 horas.
• Prepare as garrafas restantes para lavagem, enquanto a mistura "assenta". Tome duas das garrafas de refrigerante e perfure um pequeno buraco (cerca de 2 mm) no canto inferior de cada um. Cubra o buraco com fita adesiva.
• Despeje com cuidado a camada superior da glicerina em uma das garrafas de refrigerante vazias. Certifique-se de derramar lentamente para não misturar a glicerina e o biodiesel. Se isso acontecer, deixe a mistura "sentar" novamente até separar as duas camadas.
• Adicione o biodiesel e 150 ml de água em uma das garrafas de lavagem. Tampe com força. Coloque a garrafa de lado e role sobre uma superfície plana. Você vai precisar rolar a garrafa até a água e o biodiesel misturarem completamente. Coloque a garrafa "de pé" quando terminar e, em seguida, deixar repousar por três horas.
• Retire a fita adesiva da garrafa de lavagem e escoe a água. Substitua a fita adesiva quando apenas o biodiesel permanecer na garrafa.
• Repita os passos 6 e 7, alternando garrafas até que você tenha lavado o biodiesel quatro vezes. Certifique-se de limpar o frasco antes de usá-lo novamente.
• Permita o biodiesel secar numa garrafa aberta. Quando o biodiesel secar, ele aparecerá translúcido. Isso pode levar até cinco dias. Uma vez seco, estará pronto para uso.

A produção da soja já é uma cultura consolidada no Brasil. É improvável que sua cultura sofra avanços significativos nos próximos anos, o que torna as perspectivas para essa matéria-prima ruins no longo prazo. A presença da soja no mercado do biodiesel, no entanto, não deve ser reduzida tão cedo, uma vez que nenhuma oleaginosa até o momento apareceu em condições de ocupar significativamente o espaço dela.

A soja liderou a implantação de uma nova civilização no Brasil central, levando o progresso e o desenvolvimento para a região despovoada e desvalorizada, fazendo brotar cidades no Cerrado.

O explosivo crescimento da produção de soja no Brasil, de quase 30 vezes no transcorrer de apenas três décadas, determinou uma cadeia de mudanças sem precedentes na história do País.

Também, ela apoiou ou foi a grande responsável pela aceleração da mecanização das lavouras brasileiras; pela modernização do sistema de transportes; pela expansão da fronteira agrícola; pela profissionalização e incremento do comércio internacional; pela modificação e enriquecimento da dieta alimentar dos brasileiros; pela aceleração da urbanização do País; pela interiorização da população brasileira (excessivamente concentrada no sul, sudeste e litoral); pela tecnificação de outras culturas (destacadamente a do milho); assim como, impulsionou e interiorizou a agroindústria nacional.

Com relação à pesquisa da soja como fonte de biodiesel um dos principais aspectos positivo, apontam os pesquisadores, é que o grão tem alta capacidade de resposta a induções de mercado, no curto prazo. Se o mercado exigir a semeadura de mais um milhão de hectares a cada ano, durante os próximos 15 anos, o setor responderá tranquilamente, sem sobressaltos. Outro ponto positivo, é que na técnica da produção de biodiesel a partir da soja já é possível fazer sem a utilização do hexano, um elemento altamente poluidor (o hexano é um líquido inflamável e sem cor, derivado do petróleo. Ele é utilizado tradicionalmente para extrair triglicérides de óleos vegetais a partir da matéria-prima bruta, antes da fabricação do biodiesel). Neste caso, o ciclo de extração é fechado, ou seja, o hexano extrai o óleo da soja, depois o óleo é separado do hexano, que é utilizado novamente para extrair óleo da soja. O hexano nunca é perdido no processo.

A razão porque a soja responde pela maior parcela do óleo vegetal brasileiro tem outras causas, além das indicadas acima:

• 1) A soja tem uma cadeia produtiva bem estruturada, tanto antes quanto depois da porteira;
• 2) Dentro da porteira, a soja conta com tecnologias de produção bem definidas e modernas;
• 3) Existe uma ampla rede de pesquisa que assegura pronta solução de qualquer novo problema que possa aparecer na cultura;
• 4) É um cultivo tradicional e adaptado para produzir com igual eficiência em todo o território nacional;
• 5) Oferece rápido retorno do investimento: ciclo de 4 a 5 meses;
• 6) É dos produtos mais fáceis para vender, porque são poucos os produtores mundiais (EUA, Brasil, Argentina, China, Índia e Paraguai), pouquíssimos os exportadores (EUA, Brasil, Argentina e Paraguai), mas muitíssimos os compradores (todos os países), resultando em garantia de comercialização a preços sempre compensadores;
• 7) A soja pode ser armazenada por longos períodos, aguardando a melhor oportunidade para comercialização;
• 8) O biodiesel feito com óleo de soja não apresenta qualquer restrição para consumo em climas quentes ou frios, embora sua instabilidade oxidativa e seu alto índice de iodo inibam sua comercialização na Europa;
• 9) É um dos óleos mais baratos: só é mais caro do que o óleo de algodão e da gordura animal;
• 10) Seu óleo pode ser utilizado tanto para o consumo humano, quanto para produzir biodiesel ou para usos na indústria química e;
• 11) A soja produz o farelo proteico mais utilizado na formulação de rações para animais produtores de carne: responde por 69% e 94% do farelo consumido em nível mundial e em nível nacional, respectivamente.

3. Conclusão

A obtenção de biodiesel a partir do óleo de soja fornece maior rendimento, o biodiesel tem importante papel tanto para o ambiente quanto para a economia, além de ter o aspecto social de sua produção.

O biodiesel é um substituto do óleo diesel de petróleo. O petróleo ficará cada vez mais caro. As razões para o aumento de preço são o esgotamento das reservas e as disputas bélicas pelas últimas reservas. O petróleo também tem sido acusado de ser o grande vilão ambiental, que está provocando as mudanças climáticas globais (nevascas, secas, inundações, degelo, furacões, tornados e ondas de frio e de calor), o que tem provocado a exigência da sociedade civil por novas formas de energia não poluentes. Porém, no curto prazo, o preço do petróleo subirá, mas o do óleo vegetal não deverá acompanhar a escalada. Logo, o biodiesel ficará, progressivamente, mais competitivo. Será o grande negócio das próximas décadas.

Segundo o National Biodiesel Board, uma associação comercial do biodiesel dos EUA, o Brasil tem condições em liderar a produção mundial desse biocombustível, já que possui uma ampla extensão territorial, radiação solar o ano inteiro, água, diversidade de oleaginosas para matérias-primas e experiência tecnológica na agricultura tropical. Além disso, o país possui domínio tecnológico na produção do biodiesel, mas o custo de produção ainda é alto. Por causa, principalmente, do cultivo e das técnicas de manejo de algumas oleaginosas, que ainda são poucas desenvolvidas e necessitam de investimentos em pesquisa e desenvolvimento (P&D) para desenvolver tecnologias de produção agrícola e para promover o adensamento energético das espécies oleaginosas.

4. Referências

D’ARCE, Marisa A. B. Regitano. Matérias-primas oleaginosas e biodiesel. ESALQ/USP, setor de açúcar e álcool, 2005.

FERRARI, R. A. OLIVEIRA, V. da S., SCABIO, A. Biodiesel de soja – taxa de conversão em ésteres etílicos, caracterização físico-química e consumo em gerador de energia. Química Nova, v.28, 2005.

HOLANDA, Ariosto. Biodiesel e inclusão social. Brasília: câmara dos deputados, coordenação de publicações, 2004.

MARQUES, F. Menos Dependentes do Petróleo. Revista Ciência Hoje, São Paulo, ano 2003, nº 194, p. 44 e 45.

KENSKI, Rafael. O começo do fim. Revista Super Interessante, São Paulo, edição n. 218, ano 19, n. 10, p. 44-54, out. 2005.

PAÍS está preparado para produzir combustíveis pouco poluentes, diz Lula. Último Segundo, São Paulo, 27 abr. 2005.

PROJETO Unidade Piloto de Teresina. Tecbio Tecnologias Bioenergéticas.

http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/agroenergia/arvore/CONT000fbl290nv02wx5eo0sawqe3ho6o476.html

Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). Disponível em:< www.anp.gov.br/>. Acesso em: 04/03/2019.