Química Ambiental - Biocombustíveis

oi e aí turma que o jp e agora a gente vai dar continuidade nosso estudo de combustíveis estudando os biocombustíveis a gente já estudou os combustíveis fósseis né vemos o que que é um combustível menos vários tipos de combustíveis fósseis e agora de fazer uma comparação com esses biocombustíveis que é muito relevante para o nosso estudo vamos lá então primeiro vamos entender de maneira geral o que que é um biocombustível esse biocombustível é derivado da biomassa recente ou seja não forte o que é biomassa biomassa é matéria orgânica que a gente vai usar para produzir

energia e essa matéria orgânica como a gente já viu pode é aliás certo é rica em carbono e esse carbono pode vir tanto de origem animal quanto de origem vegetal certo justamente daí o nome biomassa tá certo às vezes biocombustíveis são renováveis então tá aqui um ponto muito importante já que o contrário dos nossos combustíveis fósseis por quê que eles são renováveis vamos analisar o ciclo de um biocombustível igual a gente fez com como chegou forte por exemplo o etanol no etanol vamos pensar e o etanol aqui no brasil principalmente vindo da cana-de-açúcar a gente

começa é com a cana-de-açúcar então meu canavial e para isso a gente faz a colheita e esse etanol para ser obtido precisa passar por um processo de fermentação então a gente pega a cana faz com que ela passe por esse processo de fermentação vai ver mais aprofundado o que que essa fermentação e aí eu consigo chegar no meu etanol agora tendo esse meu combustível etanol eu posso utilizá-lo numa reação de combustão que vai produzir gás carbônico que vai para atmosfera então percebo o caminho que o carbono faz ele tá aqui na cana e pela fermentação

produz já tá não chega na atmosfera enquanto luz combustíveis fósseis o processo de incorporação do carbono da atmosfera para novamente aí é um ser vivo demorava muito tempo né para eu ter por exemplo para tirar da atmosfera e voltar até o meu petróleo né o meu combustível fóssil aqui a gente tem um processo que é mais rápido através da fotossíntese então temos aqui uma biomassa recente ou seja ela não é forte então não leva milhões de anos e esse ciclo acaba sendo um ciclo fechado então por exemplo a gente compara o petróleo que leva milhões

de anos para poder fechar o ciclo dele aqui no caso do etanol em dois anos a gente consegue fechar esse ciclo então tá aí o fato de ser renovável comparado com os combustíveis fósseis ok e agora a gente vai começar a estudar alguns representantes desses biocombustíveis os mais comuns aí é para que a gente sabe primeiro deles é o carvão vegetal vamos lembrar que lá nos combustíveis fósseis tinha um tipo de carvão que era o carvão sócio né e aí a gente tinha o olho e tudo mais aqui a gente tem esse carvão vegetal qual

que é a diferença esse carvão vegetal é produzido a partir da madeira mas não a partir da fossilização da madeira igual era lá aqui a gente pega essa madeira que é constituída principalmente de celulose e como que a gente produz esse carvão basicamente vamos entender o processo aqui se a gente pega esse gás carbônico que tá na atmosfera faz aqui uma reação de fotossíntese para poder incorporar esse gás carbônico produzir aqui glicose ok essa glicose esse é um monossacarídeo e através de enzimas é transformado em celulose polissacarídeo ou seja tá aqui ó peguei o carbono

que tava na atmosfera né na forma harmónica e consegui levar ele até a produção da madeira construída aqui né por celulose essa celulose quando entra em combustão incompleta lembrando que uma reação de combustão é uma reação com gás oxigênio incompleta porque a quantidade de oxigênio que eu tenho disponível para fazer essa reação é menor do que a seria para uma combustão completa assim a gente consegue produzir o nosso carvão vegetal e mais outros subprodutos tá certo então esse processo aqui é muito mais rápido do que o processo de fossilização da madeira assim esse daqui é

o carvão vegetal que a gente usa por exemplo ah e não é o carvão fóssil como a gente viu um detalhe aqui esse carvão é menos poluente do que os combustíveis fósseis tá então a gente tema tem aí uma vantagem na utilização desse carvão vegetal se eu comparo com o carvão só quem e agora de biogás o que que é esse biogás biogás basicamente a constituído por metano cuja fórmula sh4 lembrando aqui que quando eu falo de biogás eu não falo exclusivamente de metano posso ter aí alguns outros gases em menor proporção tá mas principalmente

por metano falou biogás associa com metas assim como a gente viu lá nos combustíveis fósseis o gás natural e como que esse biogás é produzido ele é produzido na decomposição anaeróbica de matéria orgânica essa matéria orgânica vem da onde por exemplo de lixo do esgoto ou inclusive do esterco eyed de ruminantes como vacas da e porque decomposição anaeróbica porque ela não vai utilizar o gás oxigênio tá certo então temos aqui uma matéria rica em carbono e por isso que eu consigo chegar na formação do metano tá se eu fosse fazer uma decomposição aeróbica eu teria

a formação de gás carbônico apenas e não metano e aí essa matéria orgânica em contato com água sob ação de micro-organismos né os decompositores faz com que eu tenha a formação de metano tem o biogás e termino também gás carbônico tá lembrando como eu disse se fosse aeróbico seria em minas gás carbônico não teria mecânica e esse processo aqui é um processo de fermentação que a gente fala e aí a gente consegue observar isso em biodigestores em aterros sanitários e em estações de tratamento de esgoto tá e aí justamente temos é aplicações a gente consegue

pegar esse biogás e usar para geração de energia assim como o gás natural é usado enfim então tem várias utilidades para a gente a cola agora do etanol talvez aí o os mais importantes dentre esses biocombustíveis o etanol também chamado de álcool etílico apesar que hoje em dia é o nome etanol tem sido mais recorrente a fórmula dele h3c ch2oh tá então dois carbonos at ligação simples entre eles terminação ou hl é um álcool tá pertence a função orgânica álcool e aí aqui a fórmula molecular deles c2 h-6 ó esse etanol é formado num processo

biológico então eu preciso também de microrganismos no processo de fermentação de açúcares então assim como a gente tinha lá fermentação para formar o biogás a gente precisa também de uma fermentação aqui para formar o etanol como e vamos lembrar açucares aí por exemplo se eu pego da cana-de-açúcar ela tem uma grande quantidade de glicose essa glicose quando eu passo aí pelo processo de fermentação consigo fazer com que haja a produção de etanol e gás carbônico tá então essa é a reação de fermentação de um açúcar essa é chamada de fermentação alcoólica e essa glicose pode

ser oriunda de vários alimentos né de vários vegetais no brasil sem dúvida o mais usado né é a cana-de-açúcar mas também a gente pode fazer aí através da beterraba que tem uma quantidade também grande de glicose do milho e assim por dia ok oi e aí como que a gente comercializa esse etanol basicamente de duas formas ele é comercializado na forma de etanol anidro ou seja o etanol sem água e aí e ele é comercializada dessa forma para poder ser adicionado à gasolina lembra que por lei a gasolina tem que ter uma porcentagem de etanol

ou também comercializado como etanol hidratado agora sim com água e utilizar utilizado como combustível não só por exemplo em casa quando a gente compra o álcool no mercado né ele é um etanol hidratado mas também o etanol que a gente usa para abastecer o carro como que a gente observa que tem água nesse etanol hidratado em carros movidos a etanol a gente percebe no escapamento que pode ocorrer é uma formação de água líquida na hora que eu faço a combustão então parte dessa água como não é sofre combustão essa água sai pelo escapamento junto com

os gases formados e aí por isso que eu posso perceber que no escapamento fica pingando água tá então essa água não participa da combustão mas é levada junto na hora que eu faço a combustão desse combustível e isso além da própria água formada na combustão ok e fala ainda do etanol é isso daqui vale não só por canal mas também para todos os biocombustíveis a gente pode falar de biocombustíveis de primeira geração 2ª geração e assim por diante qual que é a diferença o etanol convencional é um etanol de primeira geração também chamado de 1

g qual que é é o motivo dele ser chamado assim porque ele é produzido a partir de vegetais cultivados com a gente pega uma planta cultiva ela própria para poder obter o etanol no brasil a cana-de-açúcar só que a gente tem algumas desvantagens por exemplo concorrência com a produção de alimentos então uma terra que é cultivável eu poderia usar para produzir alimentos mas eu tenho que utilizar para produzir um combustível e também um baixo rendimento a quantidade de etanol que a gente consegue obter nesse processo de fermentação a partir desse canal convencional é muito baixa

então temos um baixo ruim oi e a gente tem também o chamado etanol celulósico que é um etanol de segunda geração 2g qual que é a vantagem desses etanol para esse primeiro aqui é porque esse daqui é obtido a partir do resíduo agrícola então a gente pega celulose que aí o bagaço de cana e utiliza para produzir esse etanol só que essa celulose vamos lembrar celulose é um polissacarídeo tá e aí eu consigo obter a glicose mas para fazer essa transformação de celulose para glicose a gente precisa de uma transformação em açúcares mais simples e

essa transformação não é qualquer micro-organismo que faz então a gente precisa de microrganismos geneticamente modificados assim temos um problema que porque esses micro-organismos são uma barreira né a produção deles a quantidade dele e é acaba sendo uma barreira para que eu consiga ter uma maior produção desse da nossa celulose tá então temos aqui dá para gente discutir a diferença de um idioma 1 o último biocombustível que a gente vai ver é o chamado agora biodiesel então vamos entender o que que é esse biodiesel esse biodiesel pode ser obtido a partir de qualquer óleo ou gordura

em uma reação chamada de trânsito esterificação que a gente vai ver melhor o que que é esse óleo ou gordura pode ser tanto de origem animal quanto vegetal na nossa aula de bioquímica lá em lipídios a gente viu a diferença de um óleo para uma gordura tá certo aqui independente ser óleo ou gordura eu posso utilizar ambos para produzir as e biodiesel e aí porque que ele é muito válido porque ele é um substituto ao diesel do petróleo então a gente consegue aí a partir do dia de uma fonte que não é um combustível fóssil

consigo obter um produto que tem a mesma aplicação só que para fazer essa substituição o nosso biodiesel precisa ter propriedades semelhantes ao diesel de petróleo então ele tem as semelhanças é não só no tamanho da cadeia porque aí eu consigo fazer com que as ações sejam parecidas e vamos ver aqui um pouquinho melhor essa reação de transesterificação essa reação de transesterificação o molde dela é o seguinte eu tenho aqui um triglicerídeo que é o meu óleo ou a minha gordura quando eu faço essa relação com um álcool que em geral é o metanol ou etanol

eu tenho a produção do nosso biodiesel que é uma essa de ácido graxo então como a gente viu lá em química orgânica eu tenho aqui trânsito verificação eu transformo de um éster para outro extra por isso que é trans esterificação temos aqui um triester que vai virar um extra de ácido graxo e temos também aqui como subproduto o glicerol que é comercialmente vendido como glicerina tá certo esse daqui é um molde caso você precise de um estudo mais aprofundado desse biodiesel temos uma aula aí que a gente trabalha só reações de transesterificação beleza oi e

aí por exemplo vamos ver aqui um uma aplicação dessa reação aqui eu trouxe a fórmula molecular do óleo de soja e aí quando ele passa por esse processo de trânsito esferificação eu tenho aqui o biodiesel de óleo de soja se a gente compara com a cadeia né a fórmula molecular do diesel perceba aqui temos aqui um tamanho semelhante de cadeia 18 carbonos 20 carbono por isso que eu posso utilizar como substituto por que que eu não posso pegar o óleo de soja direto e despejar no motor aprender um caminhão porque o óleo de soja olha

só tem 57 carbono sem uma única molécula e o diesel apenas 18 então temos um problema aqui porque não tem justamente tamanhos parecidos quem oi e aí o óleo de soja é o óleo mais utilizado para a produção de biodiesel no brasil mas a gente sabe aqui que pode ser qualquer óleo qualquer gordo quem para fechar vamos ver aqui algumas vantagens e algumas desvantagens sobre esse biodisco primeiras vantagens esse biodiesel não causa a chuva ácida porque no biodiesel não temos o enxofre que quando sofre combustão virou essa x igual a gente viu lá no combustíveis

fósseis se esse slx causa a chuva ácida então temos aqui uma vantagem sobre rodízio e ele também vai queimar melhor que o dizem então temos aí a rendimento na reação de combustão a gente consegue obtenção de mais energia do que comodismo além disso o biodiesel não contém hidrocarbonetos aromáticos já que a fonte desse biodiesel é um hora uma gordura que as cadeias aromáticas então não temos aí compostos que podem causar algum problema de saúde é quando inalados e tudo mais só que temos algumas desvantagens por exemplo a gente produzir o biodiesel precisamos de grandes áreas

de monocultura já que por exemplo se eu vou produzir biodiesel a partir do ali sódio eu vou precisar de uma grande área somente para produzir soja para que eu possa usar essa soja não com um alimento mas como como biocombustível e aí além disso vai utilizar uma coisa que poderia ser usado como alimento para geração de energia né para a produção de combustíveis e também nós precisamos de instalações especiais para fazer essa reação de transesterificação que no caso do petróleo a gente tem as refinarias mas uma refinaria de petróleo né como a gente viu que

o como funciona lá na questão da separação né torrent e essa refinária não funciona para biodiesel então a gente precisaria aí transformar né o construir as nossas refinarias de petróleo em locais apropriados para a produção de e aí isso daí que envolve um custo que nem sempre é rentável beleza e fechamos uma sala aqui de biocombustíveis qualquer dúvida estou à disposição até a próxima tchau tchau