ESTUDO PARA A IMPLANTAÇÃO DE UM GERADOR A BIOCOMBUSTÍVEL RECICLÁVEL NA ASSOCIAÇÃO DESPORTIVA CLASSISTA (ADC SIEMENS), EM CURITIBA PR.

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1 ESTUDO PARA A IMPLANTAÇÃO DE UM GERADOR A BIOCOMBUSTÍVEL RECICLÁVEL NA ASSOCIAÇÃO DESPORTIVA CLASSISTA (ADC SIEMENS), EM CURITIBA PR. IVAN LUIZ NOWICKI ivannowicki@yahoo.com.br PROF.ª MARIA DE FÁTIMA R. R. CABREIRA, DRA. (ORIENTADORA) fatima@cefetpr.br PROF.º JORGE C. C. GUERRA, LD (CO-ORIENTADOR) jcc-guerra@ig.com.br PROFº PEDRO R. DA COSTA NETO, DR. (CO-ORIENTADOR) pedrorcn@cefetpr.br RESUMO A presente pesquisa teve a finalidade de analisar a possibilidade de implantação de um Grupo Motor Gerador (GMG) na Associação Desportiva Classista (ADC) da Siemens em Curitiba PR, com o uso de biocombustível obtido através do óleo usado em frituras, aproveitando inclusive o próprio óleo descartado pelo refeitório da empresa. Para tanto, fez-se necessário estudar a viabilidade de obtenção do biocombustível, suas características, propriedades, biodegradação, armazenagem, normalização, bem como os aspectos econômicos que fundamentam a proposta. 1. INTRODUÇÃO É indiscutível que a energia elétrica é um bem de primeira necessidade. Contudo, sua obtenção tornou-se cada vez mais cara, uma vez que proporciona um esgotamento ambiental. Desta forma, é imprescindível que a Comunidade Científica preocupe-se em propor novas fontes alternativas de combustíveis renováveis. A geração de biocombustível vem de encontro a esta necessidade de produzir uma energia barata, que ainda, tem a vantagem de proteger o meio ambiente da descarga de produtos, como o óleo usado em frituras, em esgotos ou aterros. Não obstante o aspecto ecológico do biocombustível há de se considerar o aspecto econômico. Isto porque, a geração de combustível à base de oleaginosas, virgens ou não, é um grande salto para a independência do Brasil no setor de combustível, que hoje é dependente do petróleo, produto tão disputado. A Associação Desportiva Classista (ADC), localizada dentro da Empresa Siemens Ltda, Curitiba-PR, procura manter-se através de recursos próprios, obtidos da contribuição de seus funcionários. Porém, a entrada de energia é uma só. Isso faz com que a Siemens administre o consumo e a demanda, repassando ao final do mês a quantia em kwh e o valor em Reais a ser pago pela associação. A possibilidade de aumentar a oferta de atividades com a iluminação, por exemplo, do campo de futebol oficial, que atualmente não são utilizados à noite, e ainda, dar finalidade ao óleo utilizado em frituras no próprio refeitório da empresa, é uma pequena amostra da potencialidade do biocombustível. Uma série de pesquisas e projetos acerca do biocombustível já vem sendo desenvolvidos no Brasil e no mundo. As fontes de energia fósseis já não podem ser exploradas por muito tempo, o que leva à reciclagem

2 e utilização da biomassa como fonte de energia limpa, proporcionando geração de empregos, como mais um aspecto relevante. A proposta do presente estudo é criar um GMG que funcione tanto a diesel convencional, quanto a biocombustível, a fim de suprir o consumo de energia da ADC. 2. METODOLOGIA A metodologia é o Estudo de Caso e o método de Fluxo de Caixa para as análises de viabilidade econômica, sob a ótica da Economia Ambiental (CLEMENTE, 1998). A Teoria Fundamentada é uma teoria indutiva baseada na análise sistemática dos dados (STRAUSS, 1997). Os testes mecânicos realizados por Ivan Rabelo, foram adotados como base para a aplicação da teoria fundamentada neste projeto (RABELO, 2001). Para a proposta apresentada, inicialmente obteve-se informações do contrato de fornecimento de energia elétrica entre a Siemens e a Copel. Posteriormente, a escolha do gerador foi feita através de catálogos, bem como consultas a profissionais da área. A seleção do local a ser instalado foi estudada junto ao departamento técnico responsável da Siemens. Com relação ao combustível, buscou-se a comparação entre os combustíveis. Com relação ao projeto luminotécnico, pelo menos três empresas formam consultadas. Entretanto, apenas uma delas mostrou-se competente a realizar um projeto da obra, de acordo com especificações previamente estipuladas. Uma análise de custo que a ADC teria com a energia gasta em horário de ponta foi feita. Posteriormente, comparou-se o provável gasto que a instalação do Grupo Motor Gerador (GMG) acarretaria, bem como o custo do kwh, concluindo-se na viabilidade econômica e técnica da concretização da proposta. 3. OBTENÇÃO DO BIOCOMBUSTÍVEL O processo de produção do biocombustível parte de uma matéria graxa, adicionada a etanol ou metanol, ocorrendo a chamada reação de transesterificação, que é a etapa de conversão da mistura de ésteres com ácidos graxos em biocombustível. A utilização de metanol ou etanol é equivalente, no tocante à parte química da reação. Contudo, econômica e ambientalmente é interessante o uso do etanol, já que se trata de produto nacional e renovável. CICLO BIOCOMBUSTÍVEL FONTE: (RABELO, 2001) ADAPTADA O produto final da reação de transesterificação é o biocombustível e a glicerina, que também constitui um produto rentável, utilizada para a produção de sabão, por exemplo.

3 4. CARACTERÍSTICAS GERAIS DO BIOCOMBUSTÍVEL E SUAS INFLUÊNCIAS NO GMG O biocombustível apresenta algumas características físicas e químicas parecidas com o óleo diesel, tais: equivalência do índice de cetano, maior viscosidade, maior ponto de inflamação, valor calórico um pouco inferior, é menos poluente por apresentar ausência de enxofre, aromáticos, menos emissão de fumaça e de monóxido de carbono. No entanto, o biocombustível apresenta em torno de 10% a mais de gases NO x em relação ao óleo diesel. Os gases NO x estão relacionados com a formação do ozônio troposférico. Mas, considerando a existência dos conversores catalíticos, este problema é minimizado tendo em vista que os gases NO x podem ser transformados em N 2 e CO 2 (PARENTE, 2003). A densidade e viscosidade dos biocombustíveis variam conforme o tipo de óleo e processo utilizados na sua obtenção. O ponto de ignição dos biocombustíveis aumenta conforme a porcentagem de biocombustível. Com isso, um motor a diesel, quando utilizando o biocombustível reciclado, perde potência nominal. Esta perda de potência pode influenciar diretamente na retomada de carga pelo Grupo Motor Gerador (GMG). Esta grandeza é proporcional à potência nominal do motor. Porém, testes realizados em um motor de 6,8 CV incluem esta perda entre os 5 a 8%. A Industria Maquigeral fez alguns testes, junto ao TECPAR, com biocombustíveis semelhantes ao tratado aqui, chegando à mesma porcentagem de perda em um gerador de 38 kva. Portanto, inicialmente para um gerador de 38 kva, será considerado como potencia nominal 8% a menos quando utilizado o biocombustível, ou seja, 34,96 kva.porém, torna-se mais seguro armazenar e manusear o biocombustível. Oferecendo, desta forma, maior segurança, conforme sua proporção de pureza. No tocante ao ponto de névoa, o diesel leva ligeira vantagem, já que a temperatura inicial de cristalização do biocombustível é inferior à do diesel O sistema de alimentação do motor sofre influência negativa do ponto de névoa do combustível, principalmente quando o motor é acionado sob condições de baixa temperatura. Como o ponto de névoa corresponde à temperatura inicial de cristalização do óleo combustível, é preferível um ponto de névoa ou de cristalização alto. Uma maneira de contornar o problema é o pré-aquecimento do óleo, que pode ser feito através da própria água de arrefecimento do motor ou da sua diluição com outros óleos insaturados (RABELO, 2001). A biodegradação do biocombustível é consideravelmente superior ao do diesel, na proporção de 50% mais satisfatória para o biocombustível quando adicionado ao diesel D20 (20% de biocombustível e 80% de diesel), contribui para uma degradação do diesel duas vezes maior. Mais uma razão para que o armazenamento de biocombustível em embarcações ser mais vantajoso ecologicamente do que o diesel mineral. Ainda não existe uma norma técnica brasileira própria para as especificações do biocombustível, o que retarda sua homologação. A Empresa de Tecnologias Biogenéticas Ltda (TECBIO) sugeriu a adoção provisoriamente de uma norma estrangeira (a européia DIN e a americana ASTM). Do ponto de vista econômico, a viabilidade do uso do biocombustível, tanto puro quanto misturado ao óleo diesel mineral, está intimamente relacionado à substituição das importações e às vantagens ambientais inerentes, como a redução de emissão de materiais particulados e de enxofre, que evita custos com saúde pública e de GEE, podendo gerar ainda recursos internacionais do mercado de carbono. 5. CUSTO DE UMA PLANTA PILOTO E OUTROS ASPETOS ECONÔMICOS Na Bahia, uma planta piloto está sendo implantada para a produção de biocombustível. A unidade terá capacidade para fabricar 10 mil litros por dia, podendo aumentar em caso de demanda. Ou seja, 20 mil litros por dia se trabalhados dois turnos. O investimento será de R$ 500 mil (CANAL ENERGIA, 2004). Levando em consideração todos os fatores positivos que poderia ter a implantação de uma usina de reciclagem do óleo residual de fritura, seria interessante propor uma parceria entre a empresa a ser instalada e a prefeitura local. A coleta do óleo poderia ser feita pela prefeitura, beneficiando diretamente o meio ambiente. Juntamente, a geração de empregos e a arrecadação de impostos poderiam incentivar ainda mais a iniciativa. O credito de carbono, pode ser outro incentivo real a ser buscado na hora de se propor à instalação de uma indústria que produza o biocombustível. Com relação aos aspectos econômicos em torno do biocombustível, a amplitude com que se pode encarar o tema não pode se passar despercebida. Com preços em torno de R$ 533,00 o MWh dos cenários simulados, se comparado com o valor atual em torno de R$ 174,00, é inviável. Porém, levando-se em consideração que o preço do MWh, durante a crise energética enfrentada pelo Brasil em 2001, que conforme

4 o MAE ficou em torno de R$ 640,00 o MWh, a produção do biocombustível para geração de energia em GMG é viável (COPEL, 2004). O preço também passa a ser atrativo para instalações em áreas isoladas, cujo custo de transporte do diesel convencional é extremamente caro. Como exemplo pode-se citar a região norte do país, onde o MWh gira em torno de R$ 1.900,00. Vale a pena também lembrar que o preço do óleo diesel está atrelado à variação cambial do dólar americano. Outro fator de peso também considerado é o de que a flutuação do preço internacional do barril de petróleo tende a aumentar, com a noticia de que, diante do consumo atual, as reservas suprirão o fornecimento por um período entre 40 e 50 anos (PETROBRÁS, 2004). 6. CONCLUSÃO O biocombustível apresenta semelhanças nas propriedades fluidodinâmicas e termodinâmicas, quando comparadas ao diesel do petróleo. No aspecto combustibilidade, as características se equivalem em motores do ciclo diesel. Os desempenhos e os consumos são praticamente equivalentes, e ainda não há necessidade de qualquer modificação ou adaptação dos motores para funcionar regularmente com um ou com o outro combustível. Isso é um aspecto de importante relevância. Pela equivalência de suas propriedades físico-químicas e como o biocombustível e o diesel mineral são completamente miscíveis, as misturas de biocombustível com o diesel mineral podem ser empregadas em qualquer proporção. Como a qualidade do biocombustível também é de suma importância. A quantidade de água, sabão e a acidez devem ser rigidamente eliminadas durante o processo de filtragem. Por isso, quando é obtido o biocombustível através da transesterificação, faz-se necessário 20% a mais de matéria prima, ou seja, de óleo de fritura usado. Pois deste total, 5% será a resultante de água mais resíduos e 15% em glicerina, matéria prima utilizada para a produção de sabão, por exemplo, tendo inclusive um bom valor comercial. Portanto, verificou-se que o sub-produto também é importante, pois tem um valor agregado. Para a geração de energia em GMG, o direcionamento do biocombustível passa a ser ainda mais interessante. Diante da facilidade de se encontrar a matéria prima, qualquer região brasileira pode capacitar-se e produzir o produto. Outro fator positivo para que o biocombustível de óleo de cozinha reciclado seja utilizado na geração de energia é a potência dos motores a diesel. O consumo de um motor de ônibus ou caminhão, por exemplo, é muito mais alto se comparado a um gerador de 38 kva, com potencia mecânica de 47 CV. Enquanto que veículos pesados geralmente são movidos por motores com mais de 150 CV, e conseqüentemente bem mais gastadores de combustível. Indiscutivelmente, mostrou-se neste trabalho que existem aspectos muito positivos na utilização do biocombustível, sendo pelo menos cinco as importantes vantagens com relação à utilização do biocombustível sobre o óleo diesel do petróleo. Diferentemente do óleo mineral, o biocombustível não contém enxofre, é biodegradável, não é corrosivo, é renovável e não contribui para o aumento do efeito estufa. Estes aspectos ainda não podem ser transformados em valores precificados, porém no futuro agregaram grande valor ao biocombustível como já comprovado teoricamente. Com relação a ADC, o preço que a associação pagaria pelo kwh gerado pelo GMG, se comparado com a fatura da COPEL, seria vantajoso quando utilizado o diesel como combustível. Entretanto, para a Siemens que possui a ISO 14000, não geraria benefícios à imagem da mesma utilizar este tipo de combustível. Portanto, vale à pena instalar o gerador para a iluminação diante do futuro promissor do biocombustível que é mostrado neste trabalho, não somente pela economia, mas também pelo conjunto social da obra, bem como, a utilização pioneira desta tecnologia. 6. REFERÊNCIAS CANAL ENERGIA, Bahia cria rede para coordenar desenvolvimento do biodiesel. Redação, PeD 26/04/2004. Disponível em: Setembro, CLEMENTE, A. Projetos Empresariais e Públicos, São Paulo: Atlas, COPEL

5 COSTA NETO, P. R. et al. Utilization of used frying oil for the production of biocombustível. Química Nova v.23, n.4, p , Jul/Ago MAQUIGERAL. site: Maio de PARENTE, E. J. S. BIOCOMBUSTÍVEL: Uma Aventura tecnológica num país engraçado. Fortaleza, CE, 30 de Março de PETROBRAS S. A RABELO, I. D. Estudo de Desempenho de Combustíveis Convencionais Associados a Biocombustível Obtido pela Transesterificação de Óleo de Frituras. Curitiba, RE, V. Iluminação Externa Cálculo e Realização, editora Hemus. São Paulo, STRAUSS, Anselm, and Corbin, Juliet, eds. (1997) Grounded theory in practice. Thousand Oaks, Ca.: Sage.