Biodiesel

O biodiesel é um combustível para motores diesel obtido de óleos vegetais ou gorduras animais. Um álcool, quase sempre o metanol, divide cada molécula de gordura em três moléculas mais fluidas, ésteres de ácidos gordos, e liberta o glicerol que as unia. O químico belga Georges Chavanne patenteou o uso destes ésteres como combustível em 1937, e no ano seguinte um autocarro circulou com eles entre Bruxelas e Lovaina.

O que é

A colza, a planta oleaginosa mais usada na Europa para o biodiesel.

O biodiesel é um combustível líquido obtido de gorduras: óleos vegetais como os de soja, colza ou palma, gorduras animais ou óleo de fritura usado. Substitui o gasóleo nos motores diesel, sozinho ou misturado. Cada país tende a usar o óleo que mais produz: a soja nos Estados Unidos, a colza na Europa.

Um óleo vegetal consegue mover um motor diesel, mas é demasiado espesso para os injetores o pulverizarem finamente e deixa depósitos que acabam por entupir o motor. Para fazer biodiesel, faz-se reagir o óleo com um álcool, quase sempre o metanol, na presença de um catalisador. As suas moléculas grandes dividem-se em moléculas mais pequenas, ésteres de ácidos gordos, que correm quase como o gasóleo, e a reação liberta glicerol como subproduto. O diesel renovável, obtido tratando os óleos com hidrogénio, é outro combustível, quimicamente igual ao gasóleo.

Fabricar biodiesel é química industrial e cabe a instalações licenciadas com pessoal formado. O metanol é muito inflamável, arde com uma chama quase invisível e é tóxico quando respirado, engolido ou absorvido pela pele. Os catalisadores são corrosivos e queimam a pele e os olhos. Um estudo do organismo britânico de segurança no trabalho, o Health and Safety Executive, refere fábricas destruídas pelo fogo, uma delas após um derrame de metanol, e dois acidentes mortais: um incêndio durante a bombagem de biodiesel a partir de um camião-cisterna e uma explosão quando um homem soldava sobre um tanque que continha biodiesel. Nunca misture nem aqueça estes produtos em casa e nunca deite num motor um combustível feito em casa.

Como funciona

Os óleos e as gorduras são formados por triglicéridos. Cada molécula é uma pequena unidade de glicerol que transporta três longas cadeias de ácidos gordos, e moléculas deste tamanho tornam o óleo viscoso. Num motor diesel, o combustível é injetado em ar aquecido pela compressão e tem de se desfazer numa névoa fina para arder por completo. Um óleo espesso pulveriza-se em gotas grossas, arde mal e deixa carvão nos bicos dos injetores.

Na reação que produz o biodiesel, a transesterificação, o álcool toma o lugar do glicerol. Cada uma das três cadeias solta-se como um éster à parte, muito mais pequeno e fluido do que a molécula de partida, e o glicerol fica livre. Com metanol obtém-se uma mistura de ésteres metílicos de ácidos gordos; com etanol, como na patente de Chavanne, ésteres etílicos.

O glicerol e os ésteres não se misturam. O glicerol é o mais denso dos dois e forma uma camada inferior, por baixo dos ésteres. Se ficarem no combustível, até vestígios de glicerol, álcool ou catalisador danificam os motores. O glicerol tem outros usos e é vendido, por exemplo para a cosmética.

Com o frio, o biodiesel turva-se ao formar cristais, mais cedo do que o gasóleo.

O combustível vendido como biodiesel tem de cumprir uma norma. Nos Estados Unidos, a norma ASTM D6751 define-o e limita o glicerol e o metanol que nele ficam. O biodiesel também se comporta de outro modo com o frio: formam-se nele cristais a uma temperatura mais alta do que no gasóleo, e no inverno podem entupir os filtros de combustível. A temperatura a que o combustível começa a turvar-se chama-se ponto de turvação; a outra mais baixa, o ponto de fluidez, deixa de correr. Os fabricantes de motores pedem que o ponto de turvação fique abaixo da temperatura a que o combustível vai ser usado, pelo que um combustível de inverno precisa de um ponto mais baixo.

História e evolução

Os óleos vegetais foram experimentados nos motores diesel desde os primeiros anos do motor, e o próprio Rudolf Diesel fez ensaios com eles. Nas décadas de 1930 e 1940, o interesse cresceu nos países cujas colónias tropicais produziam óleo mas não petróleo, entre eles a Bélgica, com o óleo de palma do Congo Belga. Os óleos em bruto davam problemas por serem espessos e tenderem a deixar depósitos.

A 31 de agosto de 1937, Georges Chavanne, professor de química da Universidade de Bruxelas, obteve a patente belga 422 877 por um processo que tornava os óleos vegetais utilizáveis como combustível. Substituía o glicerol do óleo por um álcool curto, etanol ou metanol, e descrevia em particular os ésteres etílicos do óleo de palma. É a mais antiga descrição conhecida daquilo a que hoje se chama biodiesel.

Em 1938, um autocarro movido a ésteres de óleo de palma transportava passageiros entre Bruxelas e Lovaina.

No verão de 1938, um autocarro alimentado com ésteres etílicos de óleo de palma transportou passageiros numa carreira regular entre Bruxelas e Lovaina. O relatório sobre o ensaio, publicado em 1942, concluiu que o autocarro tinha funcionado de forma satisfatória. A guerra e depois o petróleo barato puseram fim a estes primeiros trabalhos.

A ideia voltou no final do século XX. Na Áustria, instalações-piloto na Estíria transformaram óleo de colza em éster metílico, e seguiram-se pequenas unidades de produção. Nos Estados Unidos, o óleo de soja tornou-se a principal matéria-prima, e a norma ASTM D6751 deu ao combustível uma definição legal. Hoje o biodiesel é misturado no gasóleo em muitos países.