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Como Deixar o Etanol Brasileiro Ainda Mais Verde e Circular

O governo brasileiro estimulou a produção de etanol para combustível a partir da cana de açúcar através do ProÁlcool, programa iniciado em meados da década de 1970. Este programa foi revitalizado nos anos 2000.

Lançamento do Fiat 147 a álcool (Fonte: Anfavea)

O etanol hidratado pode ser utilizado como substituto da gasolina. E atualmente etanol anidro é adicionado na gasolina comum na proporção de 27%. Através da tecnologia “flex-fuel” (ou “dual-fuel”), a maior parte da frota de automóveis do Brasil pode usar qualquer proporção de etanol e gasolina como combustível.

Deste modo, há uma redução na queima de combustíveis fósseis, além da plantação de cana de açúcar absorver a maior parte do CO2 emitido pelos veículos, reduzindo assim os GHG (gases de efeito estufa) na atmosfera.

Muitas usinas produzem etanol e açúcar refinado ou apenas semirrefinado. O melaço, subproduto da produção de açúcar, pode também ser aproveitado para a produção de etanol.

O bagaço, sólido fibroso proveniente da extração dos açúcares, é usado como combustível nas caldeiras para produção de vapor de alta pressão. Este vapor alimenta turbinas para a geração de energia elétrica e o vapor de escape atende as demandas térmicas do processo. As cinzas da queima do bagaço possuem alto teor de nutrientes minerais, sendo compostadas com outros resíduos orgânicos da usina e usados como fertilizante no canavial.

Produção de energia elétrica a partir de bagaço de cana (Fonte: Unica)

A fermentação alcoólica gera aproximadamente 1 kg de CO2 por kg de etanol. Ou seja, há oportunidades para o desenvolvimento do uso desta corrente. Uma aplicação existente é a produção de carbonatos “verdes” a partir do CO2 da fermentação.

Na destilação, são produzidos grandes volumes de vinhaça. São gerados em torno de 12 litros de vinhaça por litro de etanol hidratado. Esta vinhaça possui grande quantidade de matéria orgânica (alto DQO – demanda química de oxigênio) e minerais, sendo utilizada integralmente para irrigação dos canaviais.

Fertirrigação de um canavial (Fonte: Embrapa)

Apesar de vários aspectos positivos da recuperação de resíduos deste processo para outros processos ou retorno para o solo, existem oportunidades a serem perseguidas.

No campo, a palha da cana de açúcar não é levada para a usina. Deste modo, sua função atual é proteção e nutrição do solo. Há oportunidade para usar parte desta matéria orgânica para produção de energia elétrica, biogás ou etanol de segunda geração (etanol celulósico).

A vinhaça pode ser pré-digerida anaerobicamente e produzir biogás rico em metano, antes de irrigar os canaviais. O biogás pode ser combustível para produção adicional de energia elétrica ou, após purificação, pode ser transformado em metano verde. Se houver um gasoduto próximo, este gás pode ser injetado na rede.

Sistema de geração de biogás (Fonte: Única)

Os caminhões, colhedoras e tratores utilizam óleo diesel como combustível. Ou seja, existe consumo de combustível fóssil para produção de combustível renovável. E o óleo diesel é um dos itens mais importantes no custeio do etanol. Estima-se que 5% de todo o diesel consumido no Brasil é utilizado no setor sucroenergético. Uma alternativa é a transformação dos motores dos caminhões em “dual-fuel” (diesel-metano). Outra opção poderia ser motores híbridos elétricos e a metano. Nestas opções, os caminhões seriam abastecidos na fila para descarregamento para a moenda de cana.

Outro ponto, pode ser a melhoria da eficiência térmica das usinas para aumentar a geração de energia elétrica para o grid. Existem correntes quentes de vapor de baixa pressão na evaporação de caldo de cana, normalmente, sem sistema reaproveitamento energético.

Além disso, também se poderia melhorar o aproveitamento interno da água para reduzir a captação de água limpa dos rios e poços.

Mesmo sem estas melhorias sugeridas, o etanol de cana no Brasil é muito mais eficiente do que o etanol de milho e estima-se que gere apenas 14% das emissões de CO2 em comparação com a gasolina.

Os principais produtos da usina, açúcar e etanol, podem ser matérias primas para obtenção de produtos verdes. O etanol, por exemplo, pode ser a matéria prima para produção de eteno (matéria prima para produção de plásticos) 100% renovável. O açúcar pode ser usado como fonte de alimento de microrganismos para a produção de inúmeras moléculas, desde ácidos orgânicos e polímeros a óleos alimentícios.

No que refere aos aspectos sociais, uma usina emprega centenas de pessoas, tornando-se um motor importante para a economia de pequenas cidades do interior do Brasil. As condições de trabalho melhoraram muito nas últimas duas décadas. Os impostos oriundos das atividades destas usinas ajudam a melhorar os serviços públicos de educação e saúde de pequenas cidades.

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Cuidado com os Rebotes da Economia Circular!

No início de dezembro, concluí o curso do MIT, Circular Economy: Transition for Future Sustainability. Quando participamos de um curso intenso como este, uma série de reflexões vem à tona e passamos a entender a importância de alguns temas nos quais nunca havíamos pensado a respeito. Hoje comentarei a questão dos efeitos negativos dos rebotes causados pelos aumentos de eficiência e como o Estado pode interferir para reduzi-los.

A economia circular busca o fechamento de ciclos de materiais, a extensão dos ciclos de vida dos produtos e a virtualização de produtos (transformação dos produtos em serviços). Deste modo, o consumo de matérias primas retiradas da natureza é reduzido e os danos ambientais são minimizados.

Diagrama da Economia Circular – Fonte: MIT Professional Education

Por outro lado, os aumentos de eficiência gerados por ações, baseadas nos princípios da economia circular, podem gerar aumento de consumo. Deste modo, os benefícios com a melhoria de eficiência podem ser reduzidos ou, até mesmo, anulados. Por exemplo, lâmpadas de LED consomem muito menos eletricidade em relação às lâmpadas incandescentes. Assim pode haver aumento no consumo de lâmpadas devido à redução do consumo energético específico. Se o aumento do consumo do produto mais eficiente for maior do que a economia pretendida pela medida de eficiência, então esse rebote aumenta o impacto ambiental em vez de reduzi-lo. Chamamos este efeito de rebote energético. Um efeito secundário, rebote indireto, ocorre quando os consumidores gastam o dinheiro economizado em energia em outros bens.

A figura abaixo apresenta de forma esquemática a diferença do consumo de recursos e geração de resíduos, considerando três situações: economia linear, economia circular e economia circular com rebote.

Perda dos Benefícios Economia Circular devido aos Rebotes

O rebote também pode ser direto. Neste caso, há aumento instantâneo da demanda do consumidor pelo mesmo produto ou serviço que teve seu preço reduzido, graças aos aumentos de eficiência.

No final, os aumentos na eficiência da produção ou do consumo são compensados pelo aumento dos níveis de produção e consumo. Os efeitos em toda a economia são imprevisíveis.

Para tornar o cenário mais complexo, existem os chamados efeitos transformacionais que se referem às mudanças nas preferências dos consumidores, avanços na tecnologia ou alterações na regulamentação devido a um aumento na eficiência energética. Por exemplo, energia solar mais barata pode estimular a adoção de novas tecnologias não empregadas anteriormente devido ao alto custo de operação. Neste caso, não houve a simples substituição do consumo de eletricidade de fonte fóssil por uma fonte renovável, houve aumento de consumo devido à redução do custo de energia.

Como evitar que os rebotes acabem com os ganhos da economia circular?

A economia circular não deve ser vista como a solução para as questões ambientais mundiais, mas é uma parte importante desta solução. Como apresentado neste artigo, pela lógica capitalista, os ganhos de eficiência obtidos podem ser convertidos em mais produção e consumo, se nenhuma medida for adotada.

Em primeiríssimo lugar, a mentalidade consumista deve ser substituída por uma consciência ecológica. As pessoas devem ser educadas para consumir o essencial, reduzindo os supérfluos e as compras por impulso.

Informações sobre a pegada ambiental dos produtos deveriam estar disponíveis da mesma forma que temos as informações sobre os ingredientes e valor nutricionais nas embalagens de alimentos. Produtos muito intensivos em energia deveriam ser mais pesadamente taxados do que os produtos mais amigos do meio ambiente. A figura abaixo mostra exemplos já usados em outros locais do mundo.

Um programa para monitorar e incentivar a melhoria da qualidade dos bens duráveis deveria ser implementado. Bens de qualidade inferior possuem vida útil menor, exigindo substituição. E mais recursos materiais e energéticos serão empregados na produção.

O incentivo para o fortalecimento do mercado secundário de equipamentos é outra medida importante. Deste modo, ao invés de adquirir um equipamento novo, o consumidor tem a opção de um equipamento usado, recondicionado e com garantia. Deste modo, a vida útil do equipamento é estendida.

A existência de um mercado secundário pode estimular os fabricantes de equipamentos a migrarem seu modelo de negócios para PaaS (Product as a Service), no qual o consumidor, em vez de comprar o produto, paga o fornecedor pela solução de um problema. Este tipo de serviço já é comum, por exemplo, no caso de softwares (SaaS – Software as a Service) e equipamentos de informática. Algumas empresas do ramo automobilístico também adotam este modelo.

Várias ações podem estimular a circularidade na economia. O mercado por si só não é capaz de estimular ações neste sentido. Desta forma, regulações devem ser introduzidas a fim de estimular a implementação de ações que favoreçam a circularidade dos processos. O papel do Estado é muito importante.

O investimento em tecnologia é fundamental para o desenvolvimento de novas soluções para os processos produtivos atuais. Pode-se citar algumas áreas de pesquisa:

  • busca de matérias primas renováveis para a produção de polímeros oriundo do petróleo;
  • desenvolvimento de processos mais eficientes e menos intensivos em energia;
  • desenvolvimento de design que favoreça as etapas de reuso, recuperação e reciclagem;
  • busca de alternativas para reduzir o conteúdo de matérias primas virgens para a fabricação de novos produtos.

Nos países em desenvolvimento, um elo fundamental para a economia circular são os catadores de produtos recicláveis como latas de alumínio, papéis e plásticos. A melhoria na remuneração e nas condições de trabalho pode ajudar a aumentar o volume de matérias primas recuperadas.

Outro ponto é a proibição de produtos de uso único de difícil reciclagem como, por exemplo, canudos, copos e pratos descartáveis.

Também pode-se aumentar a competitividade dos produtos reciclados através da redução dos seus impostos ou do aumento dos impostos sobre as matérias primas virgens (internalização das externalidades).

O Estado também pode taxar com alíquotas mais altas os produtos com maior impacto ambiental, desestimulando seu consumo. Da mesma forma, pode reduzir os impostos de produtos com maior durabilidade, além de estimular o mercado secundário de matérias primas. Assim o efeito dos rebotes podem ser minimizados.

Este foi o primeiro artigo desta série sobre economia circular. Na sequência, vou apresentar o caso bilionário do lixo da cidade de São Paulo. E outros artigos virão em seguida. Espero contribuir com boas reflexões para a construção de um mundo mais sustentável para as próximas gerações.

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