Etanol Combustível. Produção e uso do etanol combustível - Manual da Química
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No Brasil, a matéria-prima para a produção do etanol é a cana-de-açúcar
O etanol é o principal composto orgânico do grupo dos álcoois, por isso é comumente chamado simplesmente de álcool. Sua fórmula está representada abaixo:
Fórmula do etanol (álcool comum)
Ele é obtido principalmente por meio da fermentação de açúcares e cereais (por isso, é chamado muitas vezes de "álcool de cereais"). No Brasil, o etanol é produzido somente pela fermentação da cana-de-açúcar, em que cerca de 1 tonelada de cana produz 70 litros de etanol. O processo de produção passa pelas seguintes etapas:
Fábrica de açúcar e álcool no Brasil
Em nosso país, a produção de cana-de-açúcar e a maioria das usinas produtoras de etanol combustível se concentram nas regiões Centro-Sul e Nordeste.
Nos Estados Unidos, usa-se o milho no lugar da cana-de-açúcar para se produzir o etanol. Outras matérias-primas mais usadas são: beterraba, arroz, cevada e batata.
Nos Estados Unidos, produz-se etanol a partir do milho
Além desse método, pode-se também fabricar o etanol por meio da reação de adição de água ao eteno.
No Brasil, são produzidos e consumidos dois tipos diferentes de etanol combustível, o anidro e o hidratado, veja cada um deles:
Etanol anidro (ou absoluto): é praticamente isento de água (quase 100% etanol) e é usado adicionado à gasolina.
Segundo a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), o governo determinou desde junho de 2007, por meio da publicação da Portaria nº 143 do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, que o percentual obrigatório de etanol anidro na gasolina é de 25%, sendo que a margem de erro é de 1% para mais ou para menos.
O que determina o índice menor ou maior de etanol que será adicionado à gasolina é a política econômica do país. Por exemplo, se o país estiver passando por um momento econômico em que o valor do açúcar comum é grande no mercado internacional, então a produção de etanol irá diminuir e, consequentemente, também diminuirá a porcentagem de etanol anidro adicionado à gasolina.
A adição de etanol anidro na gasolina possui duas vantagens principais: aumenta o índice de octanagem da gasolina e diminui a emissão de monóxido de carbono (CO) liberado na queima incompleta da gasolina. Por outro lado, duas desvantagens são que o consumo do combustível aumenta e também se produzem mais óxidos de nitrogênio que, na atmosfera, reagem com a água, formando ácido nítrico, que é um dos principais responsáveis pela chuva ácida.
A produção de álcool anidro pode ser feita principalmente de duas formas: (1) destilando-se o álcool comum com benzeno, que arrasta os 4% de água do álcool comum a 96ºGL, ou (2) adicionando-se cal virgem (óxido de cálcio – CaO), que reage com a água, formando a cal extinta (hidróxido de cálcio – Ca(OH)2), que precipita por ser insolúvel e pode ser facilmente separada do etanol por meio de uma filtração.
Etanol hidratado: é usado puro como combustível em motores desenvolvidos para a sua combustão.
Infelizmente, relatam-se casos em que fraudulentamente água é adicionada ao etanol anidro para ser vendido como hidratado e, assim, mais lucros serem obtidos. Para evitar isso, a ANP tornou obrigatório, por meio da Resolução ANP nº 7/2011, que se adicione corante de cor laranja ao etanol anidro. Visto que o etanol hidratado é incolor, o corante denuncia se houver presença do anidro irregularmente misturado.
Na década de 70, surgiu no Brasil o Proálcool, um projeto do governo que incentivava o uso do álcool como combustível no lugar dos derivados de petróleo, como a gasolina, em virtude da crise mundial de produção de petróleo e dos sucessivos aumentos do preço desse combustível. Na época, a frota nacional chegou a 90% de carros movidos a álcool.
Abastecimento de etanol combustível
No entanto, no fim da década de 80, quando o preço do petróleo se normalizou, a produção do etanol hidratado diminuiu.
Isso é ruim pelo aspecto ambiental, pois o etanol polui menos o meio ambiente pelo fato de não produzir óxidos de enxofre, que são os grandes vilões da chuva ácida, e também por ser uma fonte de energia renovável, ao contrário do petróleo.
Porém, quando se trata de analisar qual combustível escolher, deve-se analisar também o poder calorífico, ou seja, a quantidade de energia produzida por unidade de massa ou de volume. Enquanto a gasolina com 20% de álcool produz 40 546 J/g, o etanol combustível produz 27 200 J/g. Assim, visto que produz menos calor, o etanol precisa ser consumido em quantidades maiores que a gasolina.
Por isso, a importância dos carros bicombustíveis – os modelos flex -, que ajudam a manter a produção de etanol e também garantem a liberdade de escolha dos consumidores em relação ao combustível que preferem abastecer.
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