O que é etanol?

O que é o etanol?

Etanol (álcool etílico) é o mais comum dos alcoóis e caracteriza-se por ser um composto orgânico (CH₃CH₂OH), obtido por meio da fermentação de amido e outros açúcares, como a sacarose existente na cana-de-açúcar, nos açúcares da uva e cevada e também mediante processos sintéticos. É um líquido incolor, volátil, inflamável, solúvel em água, com cheiro e sabor característicos. A presença do oxigênio, elemento eletronegativo, em sua estrutura molecular, atrai elétrons de ligação, tornando-o um solvente fortemente polar.

Existem diversas utilizações para o álcool etílico como solvente em processos industriais, anti-séptico, conservante, componente de diversas bebidas, em desinfetantes domésticos e hospitalares, solvente de fármacos importantes, na forma de combustível veicular e na produção de energia elétrica. Mais recentemente, o etanol vem sendo considerado um gerador em potencial de biodiesel, apesar de outras matérias-primas originarem outros tipos de biodiesel. O etanol pode ser obtido pela via bioquímica de fermentações de açúcares ou pela via química de síntese, a partir da hidratação do etileno.

Microrganismos envolvidos na fermentação Diversas espécies de levedura têm a capacidade de gerar álcool etílico a partir de açúcar. Para a qualidade e eficiência do processo, é importante que, durante a fermentação, sejam usadas linhagens únicas e com grande capacidade fermentativa. Elas devem ser acompanhadas constantemente. A identificação das leveduras é realizada de acordo com a taxonomia e molecularmente por técnicas modernas de biologia molecular (como PCR). A espécie de levedura mais usada nas destilarias é a Saccharomyces cerevisiae, sendo o gênero Saccharomyces, o de maior incidência. A eficiência de fermentação hoje chega até 18% de concentração de etanol nos processos industriais. A estrutura interna celular desta levedura apresenta as organelas características de uma célula eucariótica, como núcleo, mitocôndria e retículo endoplasmático. A levedura Saccharomyces tem parede celular rígida e também um grande vacúolo, que pode acumular água e, assim, alterar o volume da célula. O material genético está organizado no núcleo destas células, em 16 cromossomos. Recentemente, todo o genoma dessa levedura foi seqüenciado e disponibilizado para a comunidade científica.

O etanol como combustível

O álcool etílico é utilizado como combustível desde o nascimento dos automóveis, na tentativa de adaptar os motores recém inventados para a sua utilização. Desde então, o uso do etanol em veículos automotores tem sido um considerável avanço. O álcool é menos inflamável e menos tóxico que a gasolina e o diesel. Ele pode ser produzido a partir de biomassa (resíduos agrícolas e florestais). No Brasil, ele é gerado principalmente da cana-de-açúcar. Nos Estados Unidos, o milho é o mais usado.

O uso de álcool combustível teve seu primeiro ápice no país a partir da década de 70, com a crise de petróleo no mundo e o nascimento do Proálcool (Programa Nacional do Álcool) em 14 de novembro de 1975, que incentivava o cultivo da cana-de-açúcar e provia recursos para construção de usinas, e tinha como apelo o fato de ser uma fonte de energia renovável e menos poluidora que os derivados do petróleo, o que possibilitou o desenvolvimento de uma tecnologia 100% nacional.

A utilização do álcool como combustível em carros de fabricantes nacionais atingiu seu pico em 1986 junto com o popular Fiat 147, mas os produtores acabaram preferindo vender sua matéria-prima para produção de açúcar em vez de álcool por causa dos preços, o que, junto com a queda do preço do petróleo, ajudou a levar o programa ao fracasso. Vale lembrar, no entanto, que, desde o começo do programa Proálcool, o Brasil economizou mais de US$ 180 bilhões com as importações de petróleo e juros pagos aos credores.

Hoje o Proálcool não existe mais, tendo-se encerrado oficiosamente no início do governo Collor de Mello (1990) quando o Instituto do Açúcar e do Álcool (IAA) foi extinto e, no lugar, foram criados a Secretaria de Desenvolvimento Regional da Presidência da República e o Departamento de Assuntos Sucroalcooleiros. O BNDES (Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social) assumiu o papel de financiador de usinas. Pouco antes, em 1998, durante o plano econômico chamado Plano Verão, o governo havia acabado com paridade de preço de 64% entre o álcool e a gasolina, primeiro passo da desregulamentação do álcool no Brasil.

Em 2007 no Brasil, 43% dos automóveis já eram movidos a álcool, incluindo os de motores flex. Nos Estados Unidos, a mistura etanol-gasolina (E85), a única ainda comercializada no país, corresponde a 8% do mercado de combustível. De acordo com o American Petroleum Institute, os Estados Unidos consomem quase 25 vezes mais gasolina que o Brasil, o que faz com que a troca de um combustível pelo outro seja quase impossível a curto prazo, principalmente se considerarmos a vontade de políticos americanos de não depender da produção externa de milho ou cana-de-açúcar para a produção de etanol.

A diferença entre a produção de etanol no Brasil e nos EUA é que lá ele é produzido do milho, muitas vezes, transgênico, por ser mais resistente a pragas e a pesticidas. No Brasil, o etanol é 100% de cana-de-açúcar, e na Europa ele vem da fermentação de beterraba. E a cana é disparada a mais barata. O valor atual para produção de álcool é de US$ 0,22 por litro quando a matéria-prima é cana-de-açúcar, US$ 0,30/l, quando é milho, e US$ 0,53/l quando se usa beterraba. Baseado nesses valores, dá para afirmar que o álcool produzido no Brasil é o mais apropriado para o consumidor.

O álcool no Brasil é usado também como aditivo à gasolina na porcentagem de 20% a 25%, por força de lei. Nesse caso é o álcool anidro (sem água), de especificação mínima 99,3° INPM (por peso), enquanto o álcool fornecido nos postos é o hidratado, de 92,6° a 93,8° INPM. Dos 25 bilhões de litros de gasolina consumidos anualmente, cerca de 6 bilhões de litros são de álcool anidro. Nos Estados Unidos tal mistura, mas a 10%, é disponível em alguns estados e se chama gasohol.

A liderança e competitividade foi obtida por longos anos de trabalho realizado por pesquisadores em instituições de ensino e pesquisa e em empresas privadas. O resultado é uma valiosa bagagem de conhecimento e de tecnologia sobre a cana, seus derivados e sobre o processo de fabricação do etanol de cana. Os projetos abrangeram temas diversos, como o melhoramento genético da cana-de-açúcar, combate a pragas, técnicas agrícolas e de colheita, impactos da cultura no meio ambiente e tecnologias de fabricação do etanol, incluindo-se a hidrólise e a fermentação.

Problemas ambientais com o cultivo da cana-de-açúcar

Existem problemas que precisam ser resolvidos para que o álcool se torne realmente uma alternativa sócio e ambientalmente sustentável no Brasil. Problemas esses gerados pela monocultura da cana-de-açúcar, pela condição social e trabalhista da mão-de-obra empregada, pelo primitivo processo de colheita (que obriga à queima da cana), entre outros.

A queima da palha do canavial visa facilitar e baratear o corte manual, fazendo com que a produtividade do trabalho do cortador aumente de duas para cinco toneladas por dia. Os custos do carregamento e transporte também são reduzidos, e aumenta a eficiência das moendas, que não precisam interromper seu funcionamento para limpeza da palha. Por outro lado, essa prática, empregada em aproximadamente 3,5 milhões de hectares, tem conseqüências desastrosas para o ambiente. No Brasil as queimadas são uma prática proibida por lei há vários anos.

Ainda, a queimada libera gás carbônico, ozônio, gases de nitrogênio e de enxofre e também a indesejada fuligem da palha queimada, que contém substâncias cancerígenas. A prática da queimada, apesar do benefício imediata, tem outros efeitos colaterais, provocando perdas significativas de nutrientes para as plantas e facilitando o aparecimento de ervas daninhas e a erosão, devido à redução da proteção do solo. As internações por problemas respiratórios, intoxicações e asfixias aumentam consideravelmente durante a época da fuligem.

Há problemas também nos efluentes do processo industrial da cana-de-açúcar, os quais devem ser tratados e se possível reaproveitados na forma de fertilizantes. Sem o devido tratamento, os efluentes lançados nos rios comprometem a sobrevivência de diversos seres aquáticos e até mesmo dos terrestres. Além disso, quando usados como fertilizantes os efluentes não tratados contaminam os lençóis freáticos.

Alternativa - O cultivo e a fermentação da cana de açúcar geram co-produtos importantes além do açúcar e etanol propriamente dito. Do bagaço da cana, acima de 40% do resíduo está na forma de celulose, 20% em forma de hemicelulose, 30% de lignina e elementos químicos importantes como enxofre (0,20%) e potássio (1%). O bagaço, as folhas e outros restos do cultivo estão sendo usados também para a geração de energia elétrica (bioeletricidade) e a maioria das destilarias tem aproveitado esta energia para aquecer suas caldeiras, vendendo o excesso, para as mais diferentes finalidades. É importante lembrar que a colheita da cana é realizada principalmente nas estações de seca, momento em que as hidrelétricas diminuem sua produção de energia.

Questão social - Outro problema apontado pelos especialistas é a questão da sobrecarga dos trabalhadores rurais que extraem a cana. Segundo a Pesquisa Nacional de Amostragem de Domicílios (Pnad) do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em 2005, o setor tinha 982 mil empregados diretos e formais no setor.

Produção brasileira de cana-de-açúcar

O etanol é produzido no Brasil essencialmente nas regiões sudoeste e nordeste do Brasil. O Brasil tem uma área total de 851 milhões de hectares, sendo que, somente em 6 milhões de hectares, está concentrado o cultivo de cana-de-açúcar. A plantação de milho e soja ocupa atualmente 34 milhões de hectares e pecuária, outros 220 milhões. Os planos governamentais para os próximos cinco anos são de aumentar em 50% a área de plantio, substituindo os pastos por cana. Em termos de renda, a atividade poderia envolver a quantia de US$ 30 bilhões anuais e a geração de 5 milhões de empregos. A Amazônia Legal tem começado a ampliar seu cultivo com cerca de 300 mil hectares cultivados em 2007. Esse crescimento pode ser parcialmente bloqueado a partir da criação do zoneamento da produção de cana-de-açúcar, que deve terminar de ser elaborado pelo governo no segundo semestre de 2008, que proibe o cultivo na Amazônia e no Pantanal.

Pesquisadores do Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético (Nipe) da Universidade de Campinas (Unicamp) estimam que o Brasil deveria aumentar em doze vezes sua produção para substituir 10% do consumo mundial atual de gasolina. Em 2006, foi estimado que, no plantio de cana-de-açúcar, estão envolvidos cerca de 70 mil produtores ligados a mais de 370 mil destilarias. Outro 1 milhão de pessoas estão envolvidas no processo de produção de etanol.

Assim, é necessário casar produção com consumo cuja previsão é de aumento explosivo. Segundo projeção divulgada pela Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (Anfavea), até 2013, o número de veículos movidos a álcool e gasolina (os chamados flex) em circulação crescerá em 500%. A frota atual, segundo a Anfavea, alcança 6,5 milhões de unidades que circulam com as mais diferentes misturas de gasolina e etanol.

Nos últimos dez anos, a produção canavieira no Brasil cresceu significativamente, passando de 90 milhões de toneladas em 1975 para mais de 400 milhões em 2006. Com relação ao etanol, passou-se de 500 milhões de litros para mais de 17 bilhões de litros. Também a produtividade de álcool melhorou. Saiu-se de 3 mil por hectare para 7 mil litros por hectare e o processo de fermentação gira hoje em torno de 15 horas, dependendo exclusivamente da linhagem de levedura utilizada.

Perspectivas futuras

A qualidade da tecnologia que o Brasil tem na produção de etanol proveniente de cultivos de cana-de-açúcar é inquestionável. Durante algumas décadas, o país recebeu investimento volumoso dos diferentes governos para o estabelecimento deste cultivo como prioritário e estratégico.

A estimativa para 2012 é que as áreas de cultivo de cana-de-açúcar atinjam a marca de 9 milhões de hectares no Brasil e que a produção de etanol seja de 25 bilhões de litros, obtidas de mais de 600 milhões de toneladas de cana-de-açúcar. Para 2030, a produção de etanol deverá atingir a impressionante marca de 67 bilhões de litros. Espera-se que com a biotecnologia e o desenvolvimento recente do genoma da cana-de-açúcar, o país caminhe a passos largos para solidificar o etanol como o biocombustível apropriado e sustentável para substituir mundialmente o petróleo.

http://carros.hsw.uol.com.br/programa-alcool-brasil1.htm