03.10.2023 Bioenergia e a Transição Energética
Os biocombustíveis podem ser classificados como sendo de primeira, segunda, terceira e quarta gerações, segundo a função da fonte da biomassa, benefícios/limitações e progresso tecnológico envolvidos. Neste contexto, três políticas públicas nacionais podem ser destacadas. O Proálcool foi o primeiro marco da produção de biocombustíveis no Brasil nos anos 1970. Já no início do século XXI, o Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel buscou estimular a produção de biodiesel, valorizando a agricultura familiar para geração de renda no campo. Em 2016, o governo federal lançou o Programa Renovabio, alinhado aos compromissos do Acordo de Paris, para incentivar a produção nacional de biocombustíveis, sendo eles, o etanol, o biodiesel, o biogás e o bioquerosene de aviação.
Bioenergia é uma forma de energia obtida a partir da biomassa para produção de biocombustíveis (Ale et al., 2019). Além da bioenergia, as chamadas biorrefinarias convertem a matéria-prima em uma diversidade de compostos de maior valor agregado, como biomateriais e bioprodutos (compostos da química fina, solventes líquidos sustentáveis e plataformas químicas). Assim, o conceito de biorrefinaria está bastante alinhado à perspectiva da sustentabilidade econômica, social e ambiental. No entanto, a transição para a biorrefinaria é um desafio que requer, além do uso intensivo da bioenergia como fonte primária, o desenvolvimento de tecnologias mais verdes aplicadas à indústria química como um todo, a partir de frentes de pesquisas em diferentes áreas do conhecimento, como a química, a engenharia e a biotecnologia.
Processos de separação, por exemplo, são o cerne da indústria química, sendo responsáveis por cerca de 50% do total de energia consumida pelo setor nos Estados Unidos (Ritter, 2017). De acordo com Rissman et al. (2020), uma redução de 5% de gastos energéticos em processos de separação geraria cerca de 20 milhões de toneladas de CO2 a menos na atmosfera por ano. Muitos estudos recentes (Clarke et al. 2018) têm evidenciado o uso crescente de solventes tóxicos e prejudiciais ao meio ambiente, principalmente em países em desenvolvimento, pela disponibilidade e baixo custo, mas há solventes alternativos promissores advindos da química verde.
Os biocombustíveis podem ser classificados como sendo de primeira, segunda, terceira e quarta gerações, segundo a função da fonte da biomassa, benefícios/limitações e progresso tecnológico envolvidos (Ale et al., 2019). Neste contexto, três políticas públicas nacionais podem ser destacadas (FGV Energia, 2017). O Proálcool foi o primeiro marco da produção de biocombustíveis no Brasil nos anos 1970. Já no início do século XXI, o Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel buscou estimular a produção de biodiesel, valorizando a agricultura familiar para geração de renda no campo. Em 2016, o governo federal lançou o Programa Renovabio, alinhado aos compromissos do Acordo de Paris, para incentivar a produção nacional de biocombustíveis, sendo eles, o etanol, o biodiesel, o biogás e o bioquerosene de aviação.
De fato, nas projeções futuras globais de produção de biocombustíveis (bioetanol e biodiesel) em 2070 feitas por Deng et al. (2015), o Brasil figura na 3ª posição, atrás apenas da China e dos Estados Unidos. No cenário nacional atual, as previsões de produção de etanol hidratado e anidro do estado de São Paulo para a safra 2020/2021 é de 11 bilhões de litros de etanol, a maior dentre todos os estados da federação (Conab, 2021).
De acordo com a Agência Paulista de Promoção de Investimentos e Competitividade (Investe SP, 2021), o Estado de São Paulo congrega algumas características fundamentais para o cenário dos biocombustíveis: clima e solo favoráveis, pesquisa, formação profissional e do desenvolvimento tecnológico relevantes, presença marcante de indústrias de bens de capital, além de grande mercado consumidor e excelência logística.
Nesse cenário, o Eixo VI-Bioenergia envolve pesquisas relacionadas às usinas de cana-de-açúcar e às indústrias de óleos/gorduras e biodiesel (oleoquímica), em termos de tecnologias de processos menos intensivos em energia e de bioenergia. São propostas ao todo cinco frentes de investigação envolvendo os biocombustíveis de 1ª, 2ª e 3ª gerações, a valoração de bioprodutos advindos da biorrefinarias e novas aplicações desses bioprodutos. As frentes de investigação focam em três Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), sendo eles: 7 – energia acessível e limpa, 9 – Indústria, Inovação e Infraestrutura e 12 – Consumo e Produção Sustentáveis, assim como algumas de suas metas associadas (IPEA, 2019).
Roberta Ceriani é pesquisadora do Eixo 6 Bionergia do CPTEn – http://lattes.cnpq.br/6116132707419686
Bárbara Teruel é pesquisadora do Eixo 6 Bionergia do CPTEn – http://lattes.cnpq.br/1175445863697842
Aline Carvalho da Costa é pesquisadora do Eixo 6 Bionergia do CPTEn – http://lattes.cnpq.br/9790871977193250
Guilherme José Máximo é pesquisador do Eixo 6 Bionergia do CPTEn – http://lattes.cnpq.br/2500881429449248
Klicia Araujo Sampaio é pesquisadora do Eixo 6 Bionergia do CPTEn – http://lattes.cnpq.br/7151948675530250
Leonardo Vasconcelos Fregolente é pesquisador do Eixo 6 Bionergia do CPTEn – http://lattes.cnpq.br/0146291251418497
Marcela Cravo Ferreira é pesquisadora do Eixo 6 Bionergia do CPTEn – http://lattes.cnpq.br/6674266874507552
Sarita Cândida Rabelo é pesquisadora do Eixo 6 Bionergia do CPTEn – http://lattes.cnpq.br/9184386547741809
Texto reproduzido do dossiê Transição Energética da revista ComCiência
Ilustração da capa: Paola Champi | midiáloga bolsista do Campus Sustentável Unicamp
Referências
Ale S. et al. “Environmental impacts of bioenergy crop production and benefits of multifunctional bioenergy systems”. In Bioenergy with carbon capture and storage: Using natural resources for sustainable development 2019.
Clarke, C.J. et al. “Green and sustainable solvents in chemical processes”, Chemical Reviews, 2018.
Conab. Safra Brasileira de Cana-de-Açúcar. Disponível em: https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/cana. Acesso em: 25 ago. 2021.
Deng, Y.Y. et al. “Country-level assessment of long-term global bioenergy potential”. Biomass and Bioenergy, 2015.
FGV Energia. “Biocombustíveis”, Cadernos FGV Energia, 2017. Disponível em: https://fgvenergia.fgv.br/publicacao/caderno-de-biocombustiveis. Acesso em: 25 ago. 2021.
Investe SP. Biocombustíveis. Disponível em: https://www.investe.sp.gov.br/setores-de-negocios/economia-verde/biocombustiveis/. Acesso em: 25 ago. 2021.
Ipea. Objetivos do Desenvolvimento Sustentável. Disponível em: https://www.ipea.gov.br/ods/. Acesso em: 25 ago. 2021.
Rissman et al. “Technologies and policies to decarbonize global industry: Review and assessment of mitigation drivers through 2070”, Applied Energy, 2020.
Ritter, S.K. “Putting distillation out of business in the chemical industry”. Chemical Engineering News, 2017. Disponível em: https://cen.acs.org/articles/95/i25/Putting-distillation-business-chemical-industry.html. Acesso em: 28/08/2021.