Hoje no último episódio da nossa série SuperTech, a gente vai mostrar como o petróleo, que a gente viu saindo lá da plataforma, vai virar a gasolina que abastece o seu carro. E para isso, a gente veio até a Refinaria Presidente Bernardes da Petrobras, em Cubatão, para conversar com quem entende do assunto e descobrir como é que funciona direitinho esse processo. Boravê?
Se você alguma vez já desceu a Serra do Mar por São Paulo, pela rodovia Anchieta, você deve ter reparado que passando por Cubatão tem algumas torres muito altas que parecem umas caixas d'água. Talvez até tenha visto alguma chama ou fumaça saindo de alguma chaminé e tenha ficado curioso se perguntando "o que acontece ali dentro? " Essa aqui é a Refinaria Presidente Bernardes, a primeira grande refinaria do Brasil inaugurada em 1955, logo depois da criação da Petrobras.
Uma refinaria é uma grande fábrica que funciona 24 horas por dia, 365 dias por ano, transformando petróleo em produtos. E por isso que é muito comum a qualquer momento você ver essa chama acesa e um pouco de fumaça. Mas calma que essas coisas não são o que parecem.
A chama, o flare, é um dispositivo de segurança usado para queimar gases que são descartados em alguns processos. E essa fumaça branca é só vapor de água que foi usada para resfriar alguns equipamentos. O tamanho de tudo impressiona muito.
São 6,5 km quadrados de área, o equivalente a quase mil campos de futebol. E eles têm a capacidade de processar por dia quase 30 milhões de litros de petróleo, mais de 10 piscinas olímpicas ou 11% do total refinado pela Petrobras. O petróleo que sai das plataformas é transportado de navio até São Sebastião, aqui no litoral do Estado de São Paulo.
De lá, ele é bombeado por mais de 150 km de dutos até chegar aqui. Ele ficar guardado por um tempo nesses tanques redondos, que são tão grandes que o pessoal aqui chama de Maracanãs. Em cada um desses cabe 45 milhões de litros e o total que pode ser armazenado nessa área é de 300 milhões de litros de óleo.
Esse petróleo todo vai ser transformado em vários combustíveis, gasolina, diesel, gasolina de aviação, que são a especialidade dessa refinaria, mas também em substâncias que vão ser usadas na fabricação de plásticos, solvente para indústria, enxofre para produção de ácido sulfúrico e muito mais. O petróleo é formado por moléculas orgânicas que têm vários átomos de carbono ligados entre si para formar uma cadeia. E além do carbono, praticamente, só tem hidrogênio, que aqui está representado por essas bolinhas brancas e, por isso, ele é um hidrocarboneto.
Mas o petróleo não é formado por um tipo de molécula só. São muitas moléculas diferentes, desde o metano, que tem só um átomo de carbono, até moléculas com dezenas de carbonos ligados entre si. Que nesse caso teria hidrogênio também, mas a gente não tinha bolinha suficiente.
Para conseguir usar isso para alguma coisa, a gente precisa separar o petróleo em grupos de moléculas parecidas entre si e que ainda podem passar por vários processos de transformação até chegar no produto final. Aqui na refinaria, essa transformação acontece usando calor, dando origem aos derivados de petróleo. A gasolina, por exemplo, é composta principalmente por moléculas que têm entre 6 e 12 átomos de carbono,.
É nas unidades de destilação que o petróleo vai ser separado. Tudo acontece dentro dessas torres gigantes, chamadas colunas de destilação, que podem chegar a 70 m de altura. São uma espécie de tubos gigantes com várias plataformas horizontais, chamadas de pratos.
É como se fosse um prédio gigante e cada plataforma é o andar. O petróleo é aquecido a mais ou menos 350 graus nesses fornos gigantes, depois é injetado na coluna de destilação pela parte de baixo, no andar térreo. A essa temperatura, a maior parte dos componentes do petróleo já virou vapor e vai querer subir.
E no caminho, ela vai batendo nos pratos, então a temperatura de cada andar vai ser diferente. Embaixo é o mais quente e lá em cima, no topo, é o mais frio. É em cada um desses andares que a separação vai acontecer.
Conforme o vapor vai subindo e esfriando, a mistura de moléculas começa a condensar, virar líquido de volta, como se fosse a água que se forma no espelho quando a gente toma um banho quente. Só que os componentes não condensam na mesma temperatura. As moléculas menores têm um ponto de ebulição mais baixo, ou seja, tem mais facilidade em continuar como vapor.
Então, na parte de baixo da coluna, vão condensar as moléculas maiores, um pouco mais para cima, as moléculas que são pouco menores e, lá em cima, as menores moléculas de todas. De cada um desses andares, sai um tubo por onde escorre o líquido condensado, chamado de fração. E esse tipo de destilação é chamado de destilação fracionada.
Lá na parte de cima da coluna já sai uma fração leve que é chamada de nafta de destilação direta, que é bem parecida com a gasolina. Ela até tem o número certo de carbonos por molécula, mas o formato não é o ideal, daria pra usar como combustível, mas seria uma gasolina de péssima qualidade. Você vai entender o porquê até o final desse vídeo.
Na prática, a maior parte da gasolina não sai direto desse destilador, mas do processamento de frações mais pesadas que saem por aqui, pela parte mais baixa da coluna. Essa fração específica é chamada de resíduo atmosférico, porque o processamento acontece a uma pressão muito próxima à pressão atmosférica. Para separar melhor essa parte, ela ainda tem que passar por mais uma destilação.
A unidade destilação a vácuo funciona de um jeito muito parecido com a outra, mas, como o próprio nome diz, ela usa vácuo e temperaturas bem altas, próximas de 425 graus para ajudar a transformar as moléculas mais pesadas em vapor. Dessa vez, a fração que interessa pra gente é chamada de gasóleo de vácuo, que tem entre 16 e 60 átomos de carbono por molécula e sai desse duto aqui. Só que essas moléculas ainda são grandes demais para gasolina e ainda precisam ser quebradas.
E esse é exatamente o objetivo da próxima unidade. Aqui acontece o craqueamento catalítico. Craqueamento, que vem do inglês crack, que significa quebrar, e catalítico porque eles usam uma substância que facilita a reação, que na química a gente chama de catalisador.
Aqui o catalisador está na forma de um pó de uma cerâmica, o óxido de alumínio ou alumina. O gasóleo olha vai entrar por esse duto com catalisador e a reação vai acontecer a uns 500 graus Celsius. Vocês não têm noção de como tá quente aqui.
As moléculas vão ser quebradas vai ficar uns seis a 12 átomos de carbono por molécula, vai ser formado o chamado nafta de craqueamento. Uma curiosidade bacana é que como o catalisador tá nessa forma de pó, entrando lá dentro rápido em alta temperatura, ele acaba funcionando como uma espécie de uma lixa, então eles têm que revestir tudo com uma espécie de cerâmica refratária, parecida com que tem dentro de forno de pizza. E para saber se tudo isso está funcionando, as coisas são pintadas de verde com uma tinta termocrômica.
Quando tá na temperatura certa, ela permanece verde. Se tiver muito quente, ela fica branca. Como aqui a gente tá bem na entrada, onde é bem mais quente, dá para ver um pouquinho do branco.
Olha que legal! E agora a gente já tem tudo que precisa para fazer a gasolina. A nafta da destilação direta saiu lá da primeira destilação, e a nafta do craqueamento.
Só que antes de virar gasolina, a gente vai ter que tirar uma coisa daqui. O petróleo tem uma quantidade razoável de enxofre, que quando é queimado libera dióxido e trióxido de enxofre. Além disso, esse enxofre aumenta a quantidade de fumaça emitida pelos motores e ainda pode danificar vários componentes internos.
Por causa disso, nessa etapa de tratamento da gasolina, o principal objetivo é tirar o enxofre. Isso vai ser feito a uma temperatura de uns 300 graus celsius e uma pressão de umas 20 vezes a pressão atmosférica. No processo, eles também vão usar gás hidrogênio e o catalisador, que dessa vez vai ser alumina recoberta com algum outro metal, como cobalto ou como libdênio.
O interessante é que o hidrogênio também é produzido aqui a partir de uma mistura de gás natural com água numa reação que chega a mais ou menos 870 graus Celsius. Daria tranquilo pra derreter alumínio. No final do processo de remoção do enxofre, as diferentes partes da gasolina que vieram da destilação direta e do craqueamento podem finalmente ser misturadas.
E olha que legal, eles tiraram uma amostra aqui. Isso aqui já é gasolina purinha purinha. A que vai no nosso carro ainda tem o etanol anidro e o corante, que deixa a gasolina um pouco mais escura.
Mas tem uma coisa mais importante ainda para ser feita. Antes de ser vendido, o combustível precisa passar por uma série de testes, atender várias normas para garantir a qualidade e o desempenho. Alguns desses testes são químicos.
Aqui, por exemplo, uma amostra de combustível é borrifado em uma chama e eles conseguem saber a composição dela pela cor da luz que é emitida, que é analisada por computador. Mas também existem testes mais práticos, como os ensaios e motores em que uma amostra é usada para abastecer o motor de testes, e o desempenho desse motor é comparado com testes padrão. Esse teste é muito importante para avaliar a octanagem da gasolina, que é uma medida da qualidade do combustível que diz pra gente o quanto ele consegue resistir a explosões indesejadas.
O que acontece é que quando o motor está funcionando existe um momento exato em que a gasolina tem que ser queimada, tem que entrar em combustão. E é exatamente o momento em que a vela solta aquela faísca. Mas se a gasolina estiver fora dos padrões da octanagem, ela pode entrar em combustão antes da hora por causa da compressão dos pistões.
E aí, vai acontecer aquela famosa batida de pino, que você deve estar escutando aqui. E é por isso que a gente não poderia usar aquela nafta que saiu da primeira destilação como combustível, porque ela teria uma octanagem bem menor do que a gasolina. E isso tudo também faz bastante diferença entre os tipos de gasolina que são produzidos aqui.
A refinaria Presidente Bernardes é a única do Brasil que produz a gasolina Podium da Petrobras e produz também gasolina de aviação, que tem essa cor diferente aqui. Gustavo, o que a gasolina Podium tem de especial? A gente trabalha na formulação dela e a gente consegue, na Petrobras, com a Podium, ter a maior octanagem de antidetonante para veículos sem a utilização de aditivos.
Então, é a gasolina que você vai colocar no seu carro sem precisar de aditivos que vai te dar maior performance, uma puxada esportiva no seu carro. Pra gasolina de aviação, onde o motor trabalha num regime muito mais puxado em termos de necessidade de potência, a gente pega e adiciona um aditivo antidetonante a base de chumbo tetraetila e esse aditivo confere uma octanagem muito superior, inclusive a da Podium, que vai permitir que tem um desempenho para fazer todas as manobras e regimes de voo necessário. Como diferencial, a gente também coloca um aditivo azul, que identifica ela como uma gave de baixo teor de chumbo, a cor ajuda na hora do abastecimento para você saber que está com combustível correto.
Jurava que a gasolina de aviação era uma homenagem ao Manual do Mundo. Os produtos finais da refinaria vão ser guardados em tanques parecidos com o que a gente viu no começo do processo. Depois, uma parte vai ser transferida por dutos subindo a serra até chegar em um terminal em São Caetano do Sul, perto de São Paulo, e outra parte vai para a Baixada Santista, onde vai ser distribuída para o resto do Brasil por navios.
Nesse vídeo, a gente falou bastante da gasolina, mas eles fabricam vários outros produtos aqui e, talvez, o mais importante deles seja o diesel, que exige equipamentos ainda mais parrudos do que os usados para gasolina. Mas além de tudo isso, a Petrobras ainda está trabalhando numa série de produtos para reduzir a intensidade de gases do efeito estufa. Alguns, inclusive, baseados em fontes renováveis.
Um desses produtos é o diesel R, que recebe uma porcentagem de óleo vegetal na composição. A grande vantagem desse tipo de combustível é que a soja, ou outro vegetal que foi plantado para produzir o óleo, absorve gás carbônico da atmosfera para poder crescer. Ou seja, uma parte do que é emitido pelo carro durante a queima vai ser absorvida de novo por outras plantas que vão dar origem a óleo que vai virar combustível.
E por causa disso, se a gente considerar todo esse ciclo, a gente consegue reduzir bastante a intensidade de gases de efeito estufa. E esse é mais um episódio final de uma série que a gente faz com a Petrobras e mais uma vez a gente teve a chance de conhecer lugares que guardam o melhor da tecnologia do nosso país. Na SuperTech, a gente explicou desde a inteligência artificial até o refino do petróleo, uma passagem completa por temas importantes que falam do presente, mas também do futuro.
Foi uma parceria do Manual do Mundo com a maior empresa brasileira para levar para vocês as informações e o conhecimento que é o que a gente acredita que é preciso para transformar o futuro que a gente imagina em realidade. E, por isso, eu queria agradecer mais uma vez à Petrobras por entrar nessa com a gente e a vocês por acompanharem toda essa aventura. Patrocínio da Petrobras.
