P&D em biocombustíveis
Pirólise é melhor que hidrólise para obter combustível a partir
de resíduo agrícola, diz professor que patenteou tecnologia

Simples, limpa e economicamente viável. É assim que o agrônomo Luis Augusto Barbosa Cortez e o empresário Juan Miguel Mesa Pérez descrevem a pirólise, um dos processos que permitem transformar matérias-primas como palha e bagaço de cana-de-açúcar em biocombustíveis. Os dois têm autoridade para falar do assunto: Cortez, professor e pesquisador da Faculdade de Engenharia Agrícola (Feagri) da Unicamp, ajudou a organizar o livro Biomassa para Energia, lançado no último mês de julho; Juan, que teve Cortez como orientador de doutorado, é um dos sócios da empresa Bioware, dona de uma planta de pirólise. Cortez e Juan também dividem a autoria de uma patente sobre a tecnologia com José Dilcio Rocha, o outro sócio da Bioware. A patente, solicitada ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) em fevereiro deste ano, pertence à empresa e à Unicamp.

Cortez explica que existem duas grandes rotas para a conversão de biomassa em biocombustíveis: de um lado, a hidrólise; de outro, os processos termoquímicos, entre os quais estão a pirólise e a gaseificação. A hidrólise caracteriza-se pelo emprego de ácidos ou enzimas para decompor duas das estruturas formadoras das plantas — a celulose e a hemicelulose — em açúcares que podem ser fermentados e convertidos em etanol. Os processos termoquímicos têm em comum a queima da matéria-prima em reatores, mas os produtos gerados são diferentes. Enquanto a gaseificação resulta em um combustível gasoso, a pirólise dá origem a três produtos: carvão, extrato ácido — um líquido com propriedades inseticidas — e bioóleo. Escuro, espesso e de cheiro forte, o bioóleo pode alimentar caldeiras industriais e ser usado para produzir plástico (quando misturado ao petróleo), entre muitas outras aplicações.

"A tecnologia de pirólise não tem muito segredo", afirma Cortez. "É bem mais simples do que a hidrólise: os reatores são menores e o tempo de residência [da biomassa no reator] é de segundos", compara. Juan concorda: "A hidrólise só vai ser viável para uma capacidade muito alta de produção, de 100, 200 toneladas por hora, e ainda há muitos gargalos tecnológicos a ser resolvidos. A pirólise já está pronta e é viável para baixa capacidade. Estamos falando de um reatorzinho de uma tonelada, duas toneladas por hora", diz ele, referindo-se à capacidade de processamento de uma planta de pirólise considerada de grande escala.

A vantagem da pirólise em relação à gaseificação, segundo Cortez, é a "limpeza" dos produtos finais. Ao contrário do combustível gasoso resultante da gaseificação, o bioóleo sai praticamente limpo. "As cinzas do carvão já contêm as impurezas", conta o professor. Por isso, uma opção é usar a pirólise como pré-tratamento para a gaseificação. "É possível gaseificar o bioóleo; aí, você tem um gás limpo." Juan acrescenta que é mais fácil transportar e inserir o bioóleo no reator de gaseificação do que fazer isso com a matéria-prima vegetal. "O processo de alimentação de biomassa é muito complicado, ainda mais quando reator trabalha a uma pressão alta."

Processo

Cortez e Juan crêem que a Bioware é a única empresa do Brasil a ter uma planta de pirólise em operação. Com 10 metros de comprimento por 2,5 metros de largura, a planta pode processar até 200 quilos de biomassa por hora. A matéria-prima deve estar triturada em partículas de dois a quatro milímetros e ter até 15% de teor de umidade para que o processo aconteça rapidamente. No reator em que as partículas de biomassa são injetadas há um leito de areia aquecida por carvão vegetal. Ao entrar em contato com a areia, que chega a 500º Celsius de temperatura, as partículas de biomassa transformam-se em gases, vapores e carvão, que é imediatamente separado e reservado. Os vapores são convertidos em bioóleo e extrato ácido, separados no sistema de recuperação de forma independente. Os gases restantes são queimados na câmera de combustão e podem ser usados para aquecer o leito de areia.

Cana integral

A planta da Bioware já trabalhou com serragem, resíduos de fumo, capim elefante, palha de cana e bagaço de laranja. Agora a empresa está começando a testar a cana como matéria-prima — a planta inteira, com palha, bagaço e caldo. "Energeticamente, vale a pena", afirma Juan. "O rendimento é de 60%, 70%, muito maior do que o da produção de álcool." Segundo ele, o bioóleo obtido a partir da cana integral tem de 6 mil a 6,5 mil quilocalorias de energia, contra 4,5 mil quilocalorias da biomassa que entra no reator. "Também se pode pensar em tirar o caldo e fazer pirólise de todo o resto", observa o empresário.

Esse "resto", ressalta o professor Cortez, não é desprezível. "Hoje o álcool equivale a uns 15% do petróleo consumido no Brasil. Poderíamos multiplicar isso por três se fizéssemos o uso integral da cana", aponta. Ele prefere a pirólise à hidrólise para processar a palha e o bagaço da cana. "A hidrólise, no meu ponto de vista, não tem tanto futuro", afirma. "Por que vamos produzir um álcool mais caro se podemos produzir um álcool mais barato?”. Cortez avalia que falta muito para a hidrólise vir a ser competitiva com o preço atual do etanol brasileiro.

O caso dos Estados Unidos, onde o etanol é produzido a partir do milho, é diferente. "Eles terão o álcool convencional só até o ponto em que existir terra", afirma Cortez. "Para eles, faz sentido preocupar-se um pouco mais com a hidrólise." Apesar disso, o professor acredita que os norte-americanos vão investir no desenvolvimento da hidrólise mais por força de lei. "O governo vai bancar isso", prevê.

Cortez também não vê futuro em tecnologias como a da empresa norte-americana Amyris, que se instalou no Brasil com o objetivo de produzir um biocombustível similar ao diesel a partir do caldo da cana. "A cana é feita de três partes: sacarose, palha e bagaço — um terço cada. O um terço da sacarose já tem bastante uso. Não vamos pressioná-lo. Vamos pressionar os outros dois terços, que não têm uso", defende ele. "Do ponto de vista do País, é muito mais importante fazer uso do bagaço e da palha do que usar a sacarose." (R.B.)