Os desafios da agroenergia para o automóvel

Qual fonte de energia escolher para que o automóvel conquiste sua melhor eficiência energética? Responder essa pergunta não é uma tarefa fácil. É preciso compreender que a engenharia muito tem trabalhado nas inovações tecnológicas em motores convencionais do ciclo Otto / Diesel buscando o justo equilíbrio entre três pilares fundamentais: emissões (contexto social e normativo), economia (combustível e custos) e desempenho (fun-to-drive). No momento atual que vivemos, a agroenergia surge como forte e importante alternativa ao combinar esses três fundamentos com as novas tecnologias.

E a boa notícia é que o Brasil é referência na produção de agroenergia, onde assumiu a liderança mundial na geração e na implantação de modernas tecnologias para sua produção. Programas como os do etanol e do biodiesel atraem a atenção do mundo por ofertar alternativas econômica e ecologicamente viáveis à substituição dos combustíveis fósseis. Menos poluente e mais barata, esse meio de geração de energia representa a segunda principal fonte de energia primária do País.

Quando nos referimos ao automóvel, verificamos sua rápida evolução tecnológica no melhor aproveitamento energético, desde os motores com utilização de combustível derivado do petróleo, os sistemas de injeção eletrônica, common rail, drive-by-wire, GNV, variador de fases, flex fuel, tetrafuel, multiair, downsizing, injeção direta, turbo, multijet e já como visão de futuro temos as tecnologias híbridas, elétricas, plug-in e híbridos plug-in. Em comum todas essas tecnologias necessitam de energia, que pode ser conquistada por várias fontes, entre elas a cana-de-açúcar.

Desde 1925, quando os primeiros testes utilizando etanol como combustível veicular começaram a acontecer no Brasil, observamos uma evolução constante na aplicação dessa fonte energética, conforme a linha do tempo abaixo:

·         1931 – Etanol começa a ser misturado na gasolina brasileira (3 a 5%);
·         1975 – Governo lança o Programa PROÁLCOOL;
·         1979 – Início da produção de veículos movidos exclusivamente a etanol;
·         1985 – Veículos a etanol atingem 95% das vendas de veículos leves;
·         2003 – Início da produção de veículos Flex Fuel;
·         2013 – Produção brasileira de Flex Fuel alcança o recorde anual de 2,45 milhões de veículos produzidos e ultrapassa a marca de 17,5 milhões de veículos produzidos desde seu lançamento.

Temos assim a energia natural, limpa, e sustentável como alternativa aos combustíveis fósseis. Comparado com a gasolina, o etanol reduz em mais de 80% a emissão de gases de efeito estufa em todo o ciclo de produção e consumo. No Brasil temos uma média de emissão de CO2 de 80 g/km rodado, enquanto na Europa esse valor é 60% superior. Realizando uma comparação mais direta, 1.000 litros de etanol consumidos geram 309 kg de CO2. O mesmo volume de gasolina produz 3.368 kg de CO2.

Dessa forma a agroenergia derivada da cana-de-açúcar atinge o pilar das emissões. Ao considerarmos seu efeito na economia, novos fatores passam a desempenhar um papel importante. Apesar da área plantada consumir apenas 10% da área agricultável atual no Brasil, sem haver conflitos com a produção de alimentos ou com áreas de proteção ambiental, pesquisas recentes destacam o etanol de segunda geração.

O etanol de segunda geração pode ser feito a partir de um processo que transforma a celulose em glicose, usando enzimas especiais, seguidas por um processo de fermentação. A nova tecnologia viabiliza no Brasil a produção de etanol de bagaço e palha de cana-de-açúcar, aproveitando resíduos das usinas que hoje fazem o etanol de primeira geração.

Hoje, um canavial muito bom produz 8.000 litros de etanol por hectare. Com o etanol de segunda geração, o objetivo é aumentar a produção em até 50% sem plantar um único pé a mais. Atualmente, o bagaço e a palha são usados para a geração de vapor e eletricidade nas usinas, tornando-as autossuficientes em energia. Algumas usinas também exportam a energia excedente para a rede elétrica.

A tecnologia, que até o momento é realidade no Brasil apenas em projetos experimentais, é a grande aposta das gigantes Raízen, joint venture entre Shell e Cosan, e a Granbio, para ampliar a produção de etanol. As fábricas das duas empresas já estão em construção e a previsão é que comecem a produzir o combustível em escala comercial ainda em 2014.

A produção de energia elétrica com o bagaço de cana de uma safra daria para iluminar o Rio de Janeiro durante 1 ano. A produção de etanol de segunda geração com o bagaço de cana daria para abastecer a frota de São Paulo durante 1 ano.

Para fechar o terceiro e último pilar devemos considerar o desempenho do veículo, onde a engenharia procura uma convergência de inovações. Com a aplicação do gerenciamento eletrônico das válvulas de admissão verificamos uma redução de 10% no consumo e também na emissão de CO2. Já o downsizing radical com turbo e gerenciamento eletrônico das válvulas de admissão permite uma redução de 25% no consumo e emissões de CO2.

A alternativa mais eficiente consiste na utilização de uma transmissão com dupla embreagem (dual clutch híbrida), downsizing radical com turbo e gerenciamento eletrônico das válvulas de admissão, que permitem um ganho de 40% na redução do consumo do etanol e emissões de CO2.

Surge dessa forma uma alternativa aos combustíveis fósseis. Limpa, sustentável e eficiente - A agroenergia trata do conjunto de produtos derivados da biomassa, que podem ser transformados em fontes energéticas para usos humanos distintos – eletricidade, calor e transporte. O Brasil por suas características de país tropical e extenso território apresenta condições inigualáveis para ocupar um importante papel no mundo contemporâneo neste segmento.

O crescente aumento do preço do petróleo, a possível instabilidade de suprimento dado que as maiores reservas estão em áreas de conflito, o risco das alterações climáticas derivadas da liberação excessiva de gases de efeito estufa pelo elevado consumo de combustíveis fósseis, recomendam a busca de alternativas energéticas menos poluentes e com perspectivas de renovação continuada.

Tarcisio Dias – Profissional e Técnico em Mecânica, além de Engenheiro Mecânica com habilitação em Mecatrônica e Radialista, é gerente de conteúdo do Portal Mecânica Online® (www.mecanicaonline.com.br) e desenvolve a Coleção AutoMecânica.