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Avaliação do ciclo de vida da produção de biodiesel de dendê

O que é a pesquisa?

O consumo de energia vem aumentando cada vez mais devido ao crescimento econômico mundial. Até 2030, esse aumento será de 40%. Para suprir essa demanda, governos, empresas e institutos de pesquisa vêm investindo em fontes alternativas de energia que possam equilibrar o crescimento econômico e a sustentabilidade. Os combustíveis fósseis  têm sido as principais fontes de energia nas últimas décadas, em especial no setor de transporte. No entanto, há um consenso mundial sobre a necessidade de diversificar a matriz energética, ou seja, buscar fontes alternativas para produção de energia, as quais gerem menos poluição e menos danos ao meio ambiente.

Hoje, diversos países estão desenvolvendo pesquisas sobre essas alternativas aos combustíveis fósseis. O Brasil, por exemplo, é um dos maiores produtores mundiais de biocombustíveis . Em 2003, foi lançado Programa Nacional de Produção e Utilização do Biodiesel e, em 2005, foi promulgada a Lei nº 11.097, que estabelece o percentual mínimo (5%) obrigatório de adição de biodiesel ao óleo diesel comercializado ao consumidor final, em qualquer parte do território nacional. Atualmente este percentual está em 7%.

O biodiesel pode ser produzido a partir de diferentes espécies de plantas oleaginosas. No Brasil, a soja é a matéria-prima mais usada na produção de biodiesel, respondendo por 83% da produção, seguido pelo sebo bovino  (12%) e óleo de algodão (2%). A utilização majoritária da soja na produção do biodisel deve-se, principalmente, à alta produtividade da soja no País. No entanto, a vasta extensão territorial do Brasil, que abrange diversos tipos de solos e climas , permite que outras espécies de oleaginosas desenvolvam-se melhor do que a soja. É o caso do dendê, uma das espécies mais adequadas para região Amazônica, onde há cerca de 30 milhões de hectares de terras utilizadas como pastagem propícias a sua plantação. O dendezeiro tem uns dos maiores potenciais para a produção de óleo. Um hectare de dendezeiro pode produzir até 6 toneladas de óleo enquanto um hectare de soja produz até 600 Kg. Outra importante vantagem é que a colheita do dendê ocorre continuamente ao longo ano, enquanto a da soja ocorre de janeiro a abril. Por essas características, o governo brasileiro implementou o Programa de Produção de Óleo de Dendê Sustentável, que pretende regulamentar a expansão do cultivo do dendezeiro no Brasil.

Para entender os impactos que a produção de biodiesel de dendê pode ter sobre o efeito estufa e, consequentemente, sobre as mudanças climáticas, pesquisadores da Universidade de Brasília (UnB) avaliaram o ciclo de vida da produção  do óleo de dendê na região norte do Brasil e o equilíbrio entre a emissão e absorção de gases do efeito estufa, dentre eles o dióxido de carbono (CO2).
 

Como é feita a pesquisa?

A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é um estudo que mede os impactos ambientais associados a um produto (ou a um sistema de produção), compreendendo as etapas que vão desde a retirada da natureza das matérias-primas  utilizadas na produção até o descarte do produto em aterros, sua reutilização ou reciclagem. No caso do biodiesel de dendê, é do cultivo ao uso do produto como combustível, passando por todas as etapas intermediárias (colheita, transporte das sementes, extração e processamento do óleo, distribuição do óleo para consumo, descarte de resíduos etc.). A ACV gera uma ampla gama de resultados, as quais geram recomendações que podem contribuir para uma produção mais sustentável.

Na ACV do óleo de dendê, o foco foi sobre o Potencial de Aquecimento Global (PAG) e o principal objetivo foi verificar se havia equilíbrio entre a emissão de gases de efeito estufa durante a produção de óleo de dendê, na região Amazônia, e a absorção desses gases pelos dendezeiros, o que promove o crescimento das plantas. Para este estudo, foram consideradas as condições ideais para a produção dele. A fazenda de dendezeiros estudada está localizada em terras abandonadas no estado do Pará, antes ocupadas por culturas agrícolas e pastagens. As características do solo e do clima da região proporcionam a maior produtividade desse fruto no Brasil. O ciclo de vida do dendê (figura 1) vai da produção de mudas em viveiros até o corte das palmeiras adultas, por volta dos 30 anos de vida.

 

Figura 1. Ciclo de vida da produção de biodiesel de dendê. 1. Após pré-germinação na Costa Rica, as mudas são transportadas de avião para São Paulo e de São Paulo para Belém. Em seguida, são transportadas, de caminhão, de Belém para a região de plantio. 2. Etapa do cultivo do dendezeiro 3. Etapa de extração de óleo. 
 

A etapa de cultivo de dendezeiro vai do período de crescimento das mudas até a produção de cachos, que atinge o seu ponto máximo no sétimo ano após o plantio. As mudas são produzidas por uma empresa da Costa Rica e transportadas por avião até São Paulo, depois a Belém e de caminhão até local de plantio. No viveiro onde as mudas são mantidas antes do plantio, gastam-se água, eletricidade, fertilizantes, pesticidas e sacos plásticos para as mudas.

A preparação do solo para o plantio das mudas ocorre simultaneamente à fase de viveiro. Esta etapa engloba a retirada da vegetação e da pastagem, a construção de estradas e aceiros e a aração da terra. As máquinas utilizadas na preparação do solo consomem combustíveis (óleo diesel) e óleo (lubrificante e hidráulico). Portanto, durante essa etapa, há emissão de CO2 devido à queima de combustíveis e à decomposição da vegetação retirada. Após o preparo do solo, as mudas são transportadas do viveiro por caminhão, geralmente não mais do que 10 Km, e são plantadas manualmente, recebendo uma pequena quantidade de fertilizante. Os principais elementos adcionados ao solo para o dendezeiro são nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), magnésio (Mg) e boro (B).

Os tratos culturais são muito importantes durante a fase de crescimento do dendezeiro, antes da produção dos frutos, que dura até três anos após o plantio das mudas. Durante essa fase, é indispensável  a retirada de ervas daninhas para garantir o desenvolvimento saudável do dendezeiro. Essa ação é realizada pelo menos quatro vezes por ano, até o início da fase de produção de frutos. Neste estudo, a vegetação indesejada foi retirada utilizando-se um herbicida  à base de trifluralina. A colheita dos frutos começa no terceiro ano após o plantio e continua até o dendezeiro completar 30 anos de vida, momento em que se torna economicamente inviável por causa da altura das palmeiras, o que dificulta a colheita. Após esse período, as palmeiras são cortadas e uma nova plantação de mudas é feita.

Apesar das várias possibilidades do uso da biomassa  dos troncos do dendezeiro, normalmente eles são deixados sobre o solo para decomposição natural. Como as palmeiras produzem cachos de frutos de forma contínua, a colheita dos frutos é realizada manualmente a cada 10 ou 15 dias durante todo o ano. Os cachos, uma vez colhidos, são transportados à pé e por carroças até os caminhões que os levarão para a indústria. A extração do óleo deve ocorrer em até 72 h após a colheita dos frutos, para evitar a acidificação.

A extração é a fase mais industrializada da produção. O principal produto é o óleo de dendê bruto, seguido do oléo de palmiste. Cachos dos frutos vazios, fibras e cascas, resíduos gerados durante a extração, voltam ao ciclo de produção na forma de fertilizante orgânico. A indústria de óleo deve estar próxima à plantação, geralmente não mais de 50 km, por causa da rápida deterioração dos frutos.

A primeira etapa da extração do óleo é a recepção, na qual os cachos são pesados e, em seguida, transferidos para cestos que serão transportados para o esterilizador. A esterilização é feita com vapor a temperaturas de 135ºC e produz um resíduo líquido do qual podem ser extraídos gás metano (CH4) e fertilizante orgânico.

Os cachos esterilizados são levados para um debulhador no qual os frutos são separados.  Os cachos sem fruto são utilizados para produção de fertilizantes ou como cobertura do solo na plantação. Os frutos são enviados para a digestão, quando são umedecidos, amassados e aquecidos a uma temperatura constante de 95ºC. Em seguida, é adicionada água a essa massa de frutos e esta é levada antes da próxima fase. O processo de esterilização consome 1,2 toneladas de água para cada tonelada de cachos.

A massa de frutos é prensada para extrair o óleo, encerrando, assim, a cadeia de produção do óleo de dendê. O rendimento de óleo corresponde a 20% da massa de frutos. Outros resíduos também são gerados durante a extração do óleo, tais como fibras prensadas e amêndoas, as quais são processadas para obter óleo de palmiste. Essa estapa secudária gera, por sua vez, biomassa formada por fibras e cascas, que é utilizada como combustível em caldeiras para produção de vapor e energia. Outros resíduos são utilizados como fertilizantes.

O inventário do ciclo de vida do óleo de dendê contabiliza toda a matéria-prima, produtos, subprodutos e resíduos gerados e consumidos do cultivo das mudas à extração do óleo. A tabela abaixo mostra as quantidades de matéria-prima necessária, os produtos e subprodutos obtidos durante a fase de cultivo (tabela 1) e  produção (tabela 2) de 1 tonelada de óleo de dendê.

 

Tabela 1. Inventário do ciclo de vida para produção de 1 tonelada de óleo de dendê durante a fase de cultivo. 
Tabela 2. Inventário do ciclo de vida para produção de 1 tonelada de óleo de dendê durante a fase de extração de óleo. 
 

 

Qual a importância da pesquisa?

A pesquisa avaliou a emissão e a absorção de gases que contribuem para o efeito estufa durante o ciclo de produção do biodisel de dendê. O dendezeiro absorve uma grande quantidade de CO2 durante o seu crescimento. Essa quantidade chega a ser 10% maior do que a quantidade de CO2 liberada durante o ciclo de vida dos dendezeiros (30 anos) e ao longo das etapas de produção do óleo. O resultado dessa conta faz com que o dendezeiro possa ser considerado um “sorvedouro de carbono”. A absorção de CO2 durante o ciclo de produção de mudas, preparo do solo, plantio, cuidados com a plantação (tratos culturais) compensa as emissões desse gás e de outros Gases de Efeito Estufa (GEEs) nas outras etapas do ciclo produtivo. A figura 2 mostra a distribuição da emissão de gases que contribuem para o efeito estufa durante todo o ciclo de produção de óleo de dendê.

A pesquisa também mostrou que a substituição de fertilizante químico por orgânico, nas plantações de dendezeiro, reduz a emissão de gases já que o processo de produção de fertilizantes químicos emite gases de efeito estufa como o metano.

 

Figura 2. Distribuição da emissão de gases que contribuem para o efeito estufa durante todo o ciclo de produção de óleo de dendê. 
  Publicado em 29 de janeiro de 2015.