4º Seminário Internacional de Logística Agroindustrial 15 e 16/03/2007 ESALQ/USP Piracicaba/SP

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1 4º Seminário Internacional de Logística Agroindustrial 15 e 16/03/2007 ESALQ/USP Piracicaba/SP Histórico: do Óleo Vegetal ao Biocombustível BIODIESEL ASPECTOS DA QUALIDADE RELACIONADOS AO ARMAZENAMENTO, DISTRIBUIÇÃO E DESEMPENHO EM MOTORES Carlos Vinicius Costa Massa CENPES/DPM Março/2007

2 Histórico: do Óleo Vegetal ao Biodiesel Cronograma de Implantação no Brasil Óleos vegetais foram utilizados em motores diesel desde o final do século XIX. Problemas decorrentes do seu uso aparecem em longo prazo: Viscosidade. Reatividade das cadeias insaturadas. B2 Autorizado até 2008 Obrigatório a partir de 2008 (~ 800 milhões de litros / ano) Mantida a Garantia de Fábrica. Principais problemas: Formação de depósitos. Desgaste excessivo do motor. Falhas na lubrificação. B5 Autorizado a partir de 2008 Obrigatório a partir de 2013 (~ 2,4 bilhões de litros) 2010 Necessidade de processos para tranformar óleos in natura (de origem vegetal ou animal) em combustíveis => Transesterificação => Especificação (Res. 042/04 ANP) Garantia de Fábrica Depende de Aprovação em Testes de Desempenho OBS: Produtor de biodiesel precisa de autorização da ANP e registro especial junto à Receita Federal/ Ministério da Fazenda Especificação do biodiesel estabelecida pela ANP (Res. 042/2004)

3 Produção de Biocombustíveis Cadeia Logística do Biodiesel H-BIO Agronegócio Grãos Óleo refinado Hidrogênio Frações do diesel Plantação Esmagamento Refinaria OU OU Diesel Etanol ou Transesterificação Biodiesel Distribuidoras Metanol mistura B 2 ou B 5 OU Diesel Glicerina + Outros Postos

4 Desempenho em Motores Definição das Especificações Pontos críticos para o processo de produção: Especificações: Reação completa até o éster mono-alquilado. Qualidade do Biodiesel Teor de glicerina total / Teor de Éster Remoção da glicerina livre. Teor de glicerina livre. Remoção do catalisador residual. Cinzas. Remoção do álcool reagente. Ponto de fulgor / Teor de álcool. Ausência de ácidos graxos livres. Acidez total e corrosividade.

5 Especificação Brasileira Especificação Brasileira Característica Unidade Limites Resolução ANP 42/2004 Aparência Aspecto - LII [a] Massa específica a 20 C kg/m³ anotar Volatilidade Ponto de fulgor ºC 100 mín Destilação 90% vol. recuperados ºC 360 máx Fluidez Composição Viscosidade cinemática cst (mm²/s) anotar a 40ºC Ponto de entupimento ºC [b] de filtro a frio Teor de éster % massa anotar Enxofre total % massa anotar Resíduo de carbono dos % massa 0,1 máx 100% destilados Combustão Número de cetano - anotar Cinzas sulfatadas % massa 0,02 máx Corrosão Corrosividade ao cobre, 3h, 50ºC - 1 máx Estabilidade à oxidação a 110ºC h 6 min Característica Unidade Limites Resolução ANP 42/2004 Água e Sedimentos % volume 0,05 máx Sódio + Potássio mg/kg 10 máx Cálcio + Magnésio mg/kg anotar Fósforo mg/kg anotar Glicerina livre % massa 0,02 máx Contaminantes Glicerina total % massa 0,38 máx Monoglicerídeos % massa anotar Diglicerídeos % massa anotar Triglicerídeos % massa anotar Metanol ou Etanol % massa 0,5 máx Contaminação total mg/kg anotar Índice de acidez mg KOH/g 0,8 máx Índice de iodo g/100 g anotar

6 Desempenho em Motores SISTEMA DE INJEÇÃO: O Principal Cliente TRILHO COMUM TANQUE DE Características do Biodiesel x Desempenho BOMBA DE INJETORES ECU SENSORES Formação de Depósitos Fonte: BOSCH, 200

7 Efeito na Estabilidade SISTEMA DE INJEÇÃO: O Principal Cliente Insolúveis totais (mg/100 ml) Éster na mistura (% v/v) TANQUE DE BOMBA DE ECU SENSORES Desgaste do sistema de Injeção TRILHO COMUM INJETORES Fonte: BOSCH, 200

8 Efeito na Lubricidade O Principal Cliente TRILHO COMUM 400 TANQUE DE Lubricidade (mm) BOMBA DE ECU INJETORES Éster na mistura (% v/v) Combustão SENSORES Fonte: BOSCH, 200

9 Efeito na Qualidade de Ignição O Principal Cliente TRILHO COMUM 50 TANQUE DE 48 Número de cetano BOMBA DE ECU INJETORES Éster na mistura (% v/v) SENSORES Exaustão dos Gases Fonte: BOSCH, 200

10 Emissões Logística Enxofre e MP reduzidos! NO X aumenta camada de ozônio Produção Combustão Fotossíntese Diesel Gasolina ETBE Cuidados com a Qualidade na Logística de Distribuição e Armazenamento GLP Gás natural FAME CO 2 (g/km) Fonte: IFP, 2001

11 Cuidados no Armazenamento e Transporte Quanto à estocagem do biodiesel Dependendo das condições de estocagem, o biodiesel pode ser estocado por até 1 ano. Utilizando-se aditivos e evitando contato com ar, água e luz do sol. Na presença de água o biodiesel degrada de 85 a 88% em 28 dias => realizar drenagens freqüentes Compatibilidade com materiais O biodiesel ataca diversos elastômeros como borracha natural, nitrílica e plásticos polietileno e polipropileno. Materiais compatíveis: polietileno fluorado, polipropileno fluorado ou poliamida. Metais compatíveis: aço inox, aço carbono, alumínio Metais não compatíveis: latão, bronze, cobre, chumbo e zinco Transporte Em caminhões dedicados Não fazer por meio de dutos ou caminhões não cativos Particularidades e Desafios na Logística do Biodiesel Logística de Transporte semelhante ao etanol porém em escala muito menor Etanol : m3/ano Biodiesel : m3/ano Usinas produtoras não interligadas a modais de larga escala (ferrovia, hidrovia) => desafio: integração aos modais Pequena escala dificulta retorno de investimentos em infra-estrutura como desvios ferroviários e centros de coleta Necessidade de tancagem dedicada ao B100 Produto novo no mercado. O etanol levou 10 anos para ser integrado no país todo. Concorrência entre o biodiesel e o etanol pela disponibilidade de caminhões Poucos laboratórios no país para certificar o produto, atrasam liberação de produção Desafio comercial/logístico para as distribuidoras: Acompanhar disponibilidade de produto B100, a matéria-prima de origem agrícola, sujeito às condições de safra e mercado mantendo estoques de passagem a preços competitivos e diversidade de matéria prima, dificultando o acompanhamento.

12 FIM MUITO OBRIGADO

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