tecnologias biocombustíveis

JOHANNA DÖBEREINER
VERA L. DIVAN BALDANI

Combustíveis biológicos ou bioenergéticos

A utilização de combustíveis biológicos ou bioenergéticos produzidos a partir de plantas que usam a energia solar é a única alternativa viável para a substituição do petróleo, que se acumulou no subsolo há milhares de anos e que num período não muito distante será esgotado.

O uso de petróleo como fonte energética representa uma das maiores causas da poluição do ar, e a sua queima causa o enriquecimento da atmosfera em gás carbônico (CO2), contribuindo, assim, para o indesejável "efeito estufa", que hoje já mostra aumentos substanciais na temperatura terrestre. A energia solar, quando captada pelas plantas durante o processo de fotossíntese, promove a assimilação de CO2, causando então um "efeito estufa" negativo. Por essa razão, os biocombustíveis obtidos de plantas que produzem álcool e de palmeiras que produzem óleo representam a melhor alternativa para reduzir o "efeito estufa". Em regiões tropicais, onde há mais energia solar disponível e também um maior número de plantas com via fotossintética C4, que assimilam o dobro da energia solar que as plantas com via fotossintética C3, predominantes nas regiões temperadas, aumentam as perspectivas do uso dos biocombustíveis. Os avanços obtidos nos trópicos para a produção de biocombustíveis têm sido muito maiores do que os obtidos com a energia nuclear, quando comparados por unidade de custo. Caso metade dos recursos usados em energia nuclear fosse aplicado em programas bioenergéticos, grandes quantidades desses produtos teriam sido obtidas a nível mundial.

O programa do álcool no Brasil

A eliminação de fertilizantes nitrogenados para a produção de bioenergéticos representa a chave para balanços energéticos positivos, dado que esses adubos são produzidos pela redução do nitrogênio do ar (N2) em NH4 usando-se o petróleo como fonte energética. A cana-de-açúcar é uma das plantas mais promissoras para a produção desses biocombustíveis. Essa cultura, desenvolvida no Brasil há vários séculos, nunca recebeu elevadas doses de adubos nitrogenados durante o processo de melhoramento, porque esse fertilizante não é subsidiado no país. Como resultado disso, foram selecionados genótipos de cana-de-açúcar com baixa dependência dos adubos nitrogenados, contribuindo, assim, para o estabelecimento de associações com bactérias diazotróficas e, conseqüentemente, para o processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN) na cultura. Se bem fertilizados com fósforo e elementos menores, esses genótipos poderiam produzir até duzentos quilogramas de nitrogênio por hectare por ano. A média de fertilizantes nitrogenados utilizados no Brasil, que é de sessenta quilogramas de nitrogênio por hectare por ano, é muito menor que em outros países produtores de cana-de-açúcar, como, por exemplo, Estados Unidos, Cuba, Peru e Índia, onde são normalmente utilizados de 150 a 300 quilogramas por hectare no mesmo período. Estudos da contribuição da fixação biológica de N2 em diferentes genótipos de cana-de-açúcar, avaliada por balanço energético e pela diluição isotópica de ¹⁵N, mostraram que os cultivares de cana-de-açúcar Sp 70-1143 e CB 45-3 foram bastante eficientes no processo de FBN.

A cana-de-açúcar ocupa uma área em torno de quatro milhões de hectares, representando cerca de 8% da terra cultivada do Brasil, país que produz anualmente cerca de 14 bilhões de litros de etanol, equivalentes a 260.000 barris de petróleo por dia. A gasolina usada nos carros contém uma mistura de 20% de álcool absoluto em vez de agentes poluentes. Já os carros movidos somente a álcool fazem uso de uma mistura contendo 80% de álcool. Podemos imaginar a ótima qualidade do ar que estaríamos respirando hoje nas grandes cidades se tivéssemos mantido a produção de carros movidos a álcool existentes na década de 1980. A chave para o sucesso do Proálcool no Brasil é o elevado balanço energético, e o cultivo da cana-de-açúcar com aplicações de adubos nitrogenados muito abaixo das necessidades da planta. Experimentos feitos na Usina Sapucaia, em Campos RJ, em áreas plantadas de quatro mil hectares com os genótipos Sp 70-1143 e CB 45-3 de cana-de-açúcar sob condições de irrigação e sem adubação, proporcionaram uma economia estimada de 250.000 dólares por ano.

Se toda a energia necessária para a produção do álcool e do açúcar fosse obtida da queima do bagaço da própria cana, e se nenhum adubo nitrogenado fosse aplicado em plantações de cana-de-açúcar, o balanço energético poderia ser maior em todas as regiões produtoras no Brasil. Macedo e Koller (1997), estudando o balanço de energia na produção de cana-de-açúcar e álcool nas usinas cooperadas do estado de São Paulo, concluíram que, nas condições atuais de São Paulo, a relação produção/consumo de energia na produção de álcool é de 9/2 a 11/2. Esses valores são muito altos quando comparados a outras culturas planejadas para fins energéticos ou mesmo à própria cultura de cana-de-açúcar para outras regiões. No entanto, o potencial existe para melhorar significativamente esses resultados com o desenvolvimento e aplicação de novas tecnologias nos setores agrícola e industrial. A chave para qualquer processo de produção de bioenergéticos é a busca de um balanço energético altamente positivo.

O Proálcool já produziu mais de um milhão de empregos no interior do Brasil, e a eliminação da queima da cana-de-açúcar antes da colheita poderia aumentar ainda mais a produtividade, não só pela criação de mais empregos, mas aumentando o teor de matéria orgânica do solo. Além disso, reduziria a poluição do ar criando um efeito estufa negativo. O uso de biocombustíveis já reduziu o conteúdo de chumbo na atmosfera de grandes cidades em 75%, e carros que utilizam álcool também têm a vantagem de emitirem 57% menos CO2, 64% menos hidrocarbonetos e 13% menos óxidos de nitrogênio do que os carros que utilizam gasolina.

Óleo de palmeira como alternativa para óleo diesel

A substituição de combustíveis do tipo óleo diesel, usados principalmente em caminhões e ônibus, poderia ser até muito mais importante do que o Proálcool. Das palmeiras se originam as mais altas produções de energia dentre todas as plantas produtoras de óleo, segundo mostra o quadro:

Dentre essas palmeiras, podemos destacar o dendê, que é cultivado principalmente na região Norte. Atualmente o Brasil ocupa o terceiro lugar na produção mundial de dendê, com cerca de sessenta mil hectares de área plantada, perdendo apenas para a Colômbia (120.000ha) e para o Equador (90.000ha). A dendeicultura deve ser considerada como uma das melhores opções de ocupação de áreas desmatadas, pois produz o ano inteiro, promove bom retorno econômico e ótimos benefícios sociais, através da fixação do homem no campo, além de evitar a erosão do solo.

Como a cana-de-açúcar, as palmeiras cultivadas no Brasil nunca foram adubadas com elevadas doses de adubos nitrogenados. Cultivos de dendê, desenvolvidos principalmente nas regiões pobres do Nordeste e na região amazônica, poderiam substituir o óleo diesel de caminhões e ônibus sem a necessidade de modificar os motores. A seleção de genótipos de palmeiras altamente produtivos sem adubação nitrogenada poderia abrir frentes de empregos para as populações pobres dessas regiões. As palmeiras poderiam ser plantadas em sistemas diversificados com árvores leguminosas, como, por exemplo, na recuperação de áreas degradadas dos solos tropicais. O uso de metade das áreas já deflorestadas da Região Amazônica cultivada com palmeiras poderia produzir óleo suficiente para substituir todo o diesel utilizado no Brasil.