1º Episódio - O futuro do biogás para uma mobilidade sustentável

Há um consenso mundial de que o biogás é uma fonte de energia versátil e vital para a transição energética. Os resultados das discussões que ocorreram durante a conferência COP26 sobre mudanças climáticas em Glasgow destacaram metas ousadas para redução de gases de efeito estufa e apontaram a necessidade urgente de redução da emissão de metano. Além das preocupações relacionadas com crise climática, soma-se a elas a atual crise energética intensificada pelos ataques russos na Ucrânia, causando um desequilíbrio da geopolítica energética.

Como consequência direta, aumento do preço do barril de petróleo, desabastecimento de combustíveis derivadas de petróleo em alguns países, cortes no fornecimento de gás natural russo para vários países europeus e a retomada do interesse pela geração a carvão.

Nesse contexto, quais os desafios e oportunidades que o Brasil poderá aproveitar para impulsionar a sua produção de biocombustíveis?
Fatores internacionais e fatores internos no Brasil poderão contribuir para expansão de novas plantas de biometanização, consolidando a presença do biogás na matriz energética brasileira?

A ocorrência de uma rara combinação de circunstâncias mundiais colocou o biogás no olho do furação. Para refletirmos sobre esse contexto uma questão básica vêm a nossa mente: Qual será o futuro do biogás?

Para responder a essa pergunta, o Portal Energia e Biogás convidou diferentes especialistas do setor de bioenergia para falar um pouco sobre desafios futuros e oportunidades.

Para abrirmos a Série “O futuro do biogás”, nesse primeiro episódio temos o prazer de destacar a visão do Jaime Finguerut, Diretor do ITC - Instituto de Tecnologia Canavieira, que respondeu a seguinte questão:

Antes de responder à esta questão, temos de considerar que historicamente a transição de combustíveis se deu de forma bastante lenta, segundo um dos maiores estudiosos da energia, Vaclav Smil. Ele mostra que o uso de carvão mineral demorou 35 anos para atingir 25% do suprimento da energia no mundo (e permitiu a 3ª Revolução Industrial), o petróleo demorou 40 anos e o gás natural 55 anos. Também ele demonstra que as mudanças só começam a ocorrer quando a nova fonte energética atinge 5% do suprimento mundial total de energia e então demoram décadas para se tornarem dominantes, por uma série de imperativos técnicos e econômicos ou seja mobilização do desenvolvimento da tecnologia (máquinas), obtenção de  capital e montagem da infraestrutura de extração (de altos custos), transporte, armazenamento  e uso dos novos combustíveis, além de necessitar de ganhos dramáticos em produtividade e redução de custo (curva de aprendizagem) que obrigatoriamente tomam tempo. As chamadas renováveis só agora (2020) estão atingindo os 5-6% necessários para a sua aceleração, o que já ocorreu nos outros combustíveis.

No entanto este mesmo estudioso verifica que economias menores, em geografias especificas podem fazer a transição mais rápido, como o caso da Holanda com o gás natural e o Brasil com os biocombustíveis (etanol substituindo a gasolina), mesmo com os desafios da agro-produção que são a sazonalidade, alguma intermitência (paradas por chuva, por exemplo), perecibilidade das matérias-primas e menor densidade energética (energia por hectare), o que não ocorre com os fósseis.

Feitas estas observações iniciais, aplicáveis a todas as energias renováveis, temos de discutir o potencial do biogás na mobilidade.

O biogás, como produto de fermentação tem grandes vantagens sobre outros biocombustíveis, por exemplo ele não gasta energia para se separar do meio de produção por ser um gás), tem bom teor de hidrogênio portanto bom poder calorifico (por unidade de peso), exige muito pouca energia para sua purificação (retirada de enxofre e água, por exemplo), a produção se dá em ambiente que não requer nenhuma assepsia, portanto requerendo biorreatores relativamente baratos (embora grandes), a população microbiana responsável pela produção se desenvolve naturalmente e é formada por muitas espécies em cooperação, portanto mais robustas, capazes de consumir diferentes tipos de substratos (em geral resíduos líquidos ou pastosos), suportar variações e paradas e ainda gerar subprodutos (os chamados biodigestatos) que podem ser reciclados como fonte de água e nutrientes para a produção vegetal, inclusive substituindo fertilizantes minerais e fósseis.

Há, no entanto, desafios também. Por exemplo o biogás na saída dos biorreatores tem em geral 40% de CO₂ (e aproximadamente 60% de metano) que não queima, portanto para muitas aplicações energéticas, todo o gás tem de passar por sistemas de retirada de CO₂ em baixa densidade, ou seja requerendo equipamentos de volume considerável. Por ser um combustível gasoso, ele tem baixa densidade energética (volumétrica) requerendo compressão razoável e com os gastos energéticos e de capital correspondentes para seu transporte, armazenamento e uso. Os tanques de biometano nos veículos são em geral menores e mais pesados do que os tanques de gasolina e diesel.

O biometano em geral se adapta melhor aos motores de Ciclo Otto do que aos de Ciclo Diesel (para as tecnologias motrizes atuais) e estes motores, em geral, tem potência menor para o seu tamanho, maior consumo por quilometro, maior custo de manutenção e menor vida útil, por este motivo há esta preferência pelos motores de Ciclo Diesel no transporte de carga e de passageiros, mesmo com maiores emissões. O armazenamento do biogás (ou do biometano) é também mais caro do que o armazenamento de combustíveis líquidos embora hoje as condições de segurança estejam bem equacionadas, em vista do uso generalizado de gás natural (e outros gases) na indústria. O fato de ser gasoso e de ser necessária energia para sua liquefação ou apenas para seu transporte em dutos pressurizados, também complica o sistema de distribuição que requererá a montagem de pontos de reabastecimento nas principais rodovias em direção às grandes cidades e portos (os chamados corredores verdes). Em muitas Biorrefinarias, a geração de resíduos biodigeríveis é sazonal, trazendo desafios técnicos e econômicos, que embora tenham solução, podem encarecer os produtos finais.

Finalmente ao enviar todos os resíduos orgânicos para o biodigestor as Biorrefinarias (que transformam plantas em produtos) ficam mais eficientes e mais sustentáveis, gerando biocombustíveis de baixíssimas emissões de carbono, principalmente com o uso da metodologia de Análise de Ciclo de Vida Atribucional, que é usada hoje na política do RenovaBio.

Pensando portanto nos fundamentos e nas lições aprendidas com o Proálcool, o Programa do Biodiesel, o Pré-sal e com a importação de gás boliviano (e argentino) e ainda em vista do RenovaBio e a sua continuidade, veremos sim na próxima década a substituição do diesel na própria Biorefinaria, no transporte de passageiros nas grandes cidades (biometano de lixo) e, com a manutenção da fabricação de motores de combustão interna, grandes reduções nas emissões, reduzindo nossa dependência externa de diesel e adubos importados, mesmo sem grandes inovações e Políticas Públicas (que serão muto desejáveis).