Atualmente, o biocombustível está sendo usado mais ativamente no transporte de automóveis, mas e os aviões? A questão do uso desse tipo de combustível agora é amplamente estudada na China, e algumas áreas de desenvolvimento para o futuro já foram descritas.
A aviação é responsável por três por cento das emissões de gases de efeito estufa na UE, e espera-se que o uso de biocombustíveis em aeronaves possa ajudar a reduzir esse número e a alcançar o objetivo da Associação Internacional de Transporte Aéreo de reduzir pela metade as emissões de carbono da aviação até 2050 em comparação a 2005.
O professor Chong Cheng Tung, da Faculdade de Baixo Carbono China-Reino Unido, descreveu as perspectivas de desenvolvimento de biocombustíveis em uma entrevista ao jornal Engineers.
Quão perto estamos do uso de combustíveis limpos para a aviação?O biocombustível foi usado pela primeira vez na aviação em 2008. Era a Virgin Atlantic, que misturava 20% dos biocombustíveis com combustíveis convencionais. Ao longo dos anos, várias outras empresas testaram essa tecnologia (Air New Zealand, KLM), mas as últimas conquistas nessa área são para a companhia aérea chinesa Hainan Airlines, que em 2017 usou óleo vegetal usado misturado com combustível de aviação convencional para o voo da China para os EUA. .
Foi uma boa demonstração do uso de combustíveis alternativos, portanto o progresso é evidente.
Qual é o potencial dos biocombustíveis para reduzir as emissões da aviação?O potencial é enorme. Segundo um estudo (European Aviation Environmental Report 2019), os biocombustíveis podem reduzir as emissões em até 90%.
Atualmente, a produção bio-aditiva de combustível para aviação na UE é estimada em aproximadamente 2,3 milhões de toneladas por ano, o que corresponde a cerca de quatro por cento dos combustíveis fósseis convencionais.
O biocombustível funciona tão bem quanto o querosene?Em geral, os testes deram um resultado positivo. No momento, determinamos os limites do trabalho sustentável, dependendo da qualidade dos biocombustíveis, que varia de acordo com o processo de produção e também com a matéria-prima.
Dos muitos estudos que realizamos, ficou claro que o biocombustível produzido contém excesso de oxigênio. Assim, o valor calorífico (densidade de energia) torna-se ligeiramente menor em comparação com o combustível de aviação convencional. Com base nesses dados, desenvolvemos uma tecnologia para o processamento posterior desse tipo de biocombustível, tornando-o na aviação.
Obviamente, quando falamos sobre o uso de biocombustíveis na aviação, não estamos falando de uma substituição completa. Planejamos substituir gradualmente o analógico "verde". Para começar, o processo consistirá na mistura de dois tipos de combustível, por exemplo, 10 ou 20% do biocombustível ao querosene de aviação convencional. Isso nos daria uma redução de CO2.
Você está trabalhando na queima limpa de biocombustíveis. Isso significa que, mesmo que você tenha combustível limpo, ele ainda pode queimar muito?Sim está certo. Você deve ter um mecanismo para sua queima limpa, porque as propriedades dos biocombustíveis diferem dos combustíveis convencionais em termos de propriedades físicas e químicas.
A questão é se os motores precisam ser modificados para que a combustão fique mais limpa, ou há algum tipo de modificação no combustível para que a combustão deva ser livre de problemas?
Há muitas opiniões sobre isso, mas é claro que tentamos não modificar o mecanismo, porque no final será caro e não prático.
Fazemos muitos testes - especialmente testes de combustão - para garantir que realmente recebamos a redução de emissões e a eficiência certa.
Você não quer ter combustível de baixa eficiência que queima até a metade e causa problemas de combustão? Portanto, testes rigorosos, especialmente na aviação, são uma necessidade absoluta, no que se refere à segurança de vôo.
Existem muitas fontes diferentes de biocombustíveis. Todos eles são considerados ou existe um líder?Trabalhei em biocombustíveis de primeira geração, que usam culturas alimentares para testes de combustão. Mas agora há uma tendência a mudar para os biocombustíveis de segunda e terceira geração, que não competem com alimentos e não dependem da terra.
Obviamente, o óleo vegetal usado é uma boa solução. Em particular, na China há muito desperdício de óleo vegetal na indústria de alimentos e, especialmente, na indústria de bebidas. Portanto, há uma grande margem para conversão em biocombustíveis.
A matéria-prima depende das fontes. E essa matéria-prima depende, em última análise, do país onde é extraída. Atualmente, existem muitas oportunidades para o uso de óleo usado na China, mas esse não é o caso na UE.
Na Europa, pode ser mais apropriado procurar outras fontes alternativas, como talos de tabaco ou desperdício de gordura animal, ou biomassa à base de lignocelulose.
A lignocelulose utiliza como base a biomassa - amido, farelo de cana - e todas essas são potenciais matérias-primas para os biocombustíveis. A UE certifica alguns desses biocombustíveis como amigáveis à aviação, por isso vemos grandes progressos nessa área.
E as algas?Obviamente, existem muitas esperanças para o desenvolvimento de biocombustíveis a partir de algas, mas há muitos problemas na produção. A UE ainda não pode disponibilizar comercialmente esse processo em termos de escala.
Haverá muitos outros estudos nessa área. Essa é uma das áreas que também estou tentando considerar, porque na China também temos muitas algas.
Se você apostasse no que poderia se tornar o combustível do futuro, qual seria?Penso que se trata de um óleo vegetal residual, bem como de biomassa lignocelulósica que tem um potencial muito bom para se transformar em biocombustível para aviação. Só porque existe matéria-prima, existe tecnologia e é apenas uma questão de tempo até que o custo caia para tornar a produção em massa real.
Você mencionou o custo. Como podemos contornar isso?
Este é um dos problemas, especialmente em biocombustíveis. Comparado aos combustíveis fósseis convencionais, o preço dos biocombustíveis é cerca de duas a três vezes maior em termos de preço, o que cria um problema. Portanto, é óbvio que, se o preço for alto, a indústria não vai querer usar esse tipo de combustível.
Eu acho que o lado político poderia ser uma boa maneira de ajudar a aumentar o consumo e estimular o uso de biocombustíveis. Porque, no final, estamos tentando resolver um problema mais sério - as emissões de CO2.
A UE está indo bem nessa frente e, de fato, em muitos países do mundo há um conjunto diferente de decisões políticas no campo dos biocombustíveis, destinadas a aumentar o uso de biocombustíveis.
Na China, você pode ver como o governo está tentando empurrar o processamento de óleo vegetal em biocombustíveis, então existe uma certa política nessa direção.
Do ponto de vista da produção, os principais estudos visam solucionar a questão do aumento da receita de conversão, a fim de reduzir custos.
Além do custo, o que mais nos impede de introduzir mais biocombustíveis na aviação?A disponibilidade de matérias-primas é outro problema. Uma das questões prementes: podemos obter matérias-primas suficientes para produzir a quantidade de combustível que precisamos? Em termos de logística, como isso é possível?
O problema é que a coleta de óleo vegetal deve ser realizada em diferentes locais e, levando em consideração a disseminação desse processo por todo o país, surgem muitas questões de logística. Por exemplo, "como fazer isso?", "E o que acontecerá com o preço?"
E em relação à biomassa lignocelulósica, surgem questões sobre a disponibilidade da quantidade certa de matérias-primas para processamento.
Se a China produz um tipo de biocombustível e a Europa produz outro, como funciona em termos de voos internacionais?
Os padrões são importantes para garantir a qualidade no mesmo nível; portanto, todos devem ser compatíveis e não haverá problemas se você precisar reabastecer a aeronave com diferentes tipos de biocombustíveis.
Somente nos últimos anos, seis tipos de biocombustíveis foram lançados, certificados de acordo com os padrões internacionais da ASTM. Esses padrões contêm listas de propriedades que o combustível deve ter para obter um certificado na aviação e este deve ser um guia para todos os produtores de biocombustíveis.
Ou seja, um avião poderia voar para lugares diferentes e reabastecer com diferentes tipos de biocombustível?Sim É por isso que a cooperação é necessária. Esta pode ser uma solução ganha-ganha.
Isso pode pressionar a implementação de normas, bem como a introdução de biocombustíveis na indústria da aviação. Assim, será possível reduzir as emissões de CO2.
PS - Vale acrescentar que, além do biocombustível líquido, também é possível uma transição para o
gás.