Fuel Cell com etanol: no Brasil, é sopa no mel

O Fuel Cell tem tudo para dar muito certo no Brasil. Para ajudar, existe uma maneira de simplificar ainda mais seu sistema de funcionamento Fuel Cell pode dar certo no Brasil

(Foto: Reprodução | H2 View)

Besaliel Botelho, presidente da Bosch para a América do Sul, quer incentivar, ampliar o uso do etanol nos automóveis e defende o carro elétrico movido com o Fuel Cell, a célula a combustível que é alimentada por hidrogênio, mas obtendo esse hidrogênio a partir do etanol.

Então, a ideia é abastecer no posto com o etanol e um equipamento no carro extrair o hidrogênio do etanol que está no tanque.

Mas existe uma ideia melhor e que elimina a necessidade desse equipamento no carro para tirar o hidrogênio do etanol, pois ele é grande, pesado e caro. A ideia é do próprio posto ter esse equipamento, tirar o hidrogênio do etanol que está na bomba e já abastecer o tanque do carro com hidrogênio.

Matrizes da eletrificação devem ser renováveis, destaca integrante de associação americana

Laís Thomaz palestrou em
workshop da
Sugar & Ethanol Brazil

Laís, da UFG, é a primeira brasileira a integrar o board da Advanced Biofuels USA

A eletrificação é uma realidade, mas é importante que as matrizes energéticas sejam renováveis.

A afirmação é de Laís Forti Thomaz, professora da Faculdade Ciências Sociais, do Núcleo de Estudos Globais, da Universidade Federal de Goiás (UFG).

Por que as matrizes têm que ser renováveis?

As matrizes têm que ser renováveis, segundo Laís, para não haver apenas deslocamento das emissões de poluentes.

Laís alerta para o fato de se produzir eletrificação a partir de fontes fósseis, emissoras de gases poluentes.

Onde Laís fez a afirmação?

Laís destacou suas afirmações durante sua apresentação no workshop Sugar & Ethanol Brazil na manhã desta terça-feira (07/05) na capital paulista.

Segundo Laís, os carros elétricos serão realidade, mas em termos de transportes os combustíveis líquidos ainda terão peso.

Quando ela assumiu o board?

Ela integra o board da entidade desde 2017. Laís integra a associação – que é sem fins lucrativos – em 2014.

A entidade, explica, busca fontes renováveis cujas matérias-primas não façam competição com alimentos.

No caso dos Estados Unidos, diz, é preciso não ficar apenas no etanol feito de milho. “Deve-se focar no etanol de segunda geração”, exemplifica ela.

Mas lixo, esgoto e aterros também se tornar fontes de energia.

E o que se ganha com novas fontes de energia?

“Ao desenvolver novas fontes de energia, os países irão obter segurança e eficiência energética, reduzindo a dependência de fósseis”, comentou ela na palestra no workshop Sugar & Ethanol Brazil.

Nissan financia pesquisa na Unicamp para eletrificar etanol

Universidade vai pesquisar viabilidade para uso do biocombustível como uma opção para a mobilidade elétrica.

A Nissan assinou nesta sexta-feira, 26, acordo com a Unicamp para financiar pesquisas com o objetivo de ampliar o uso do etanol na eletrificação veicular. Em uma primeira fase, nos próximos quatro meses, o Laboratório de Genômica e Bioenergia (LGE) da Universidade Estadual de Campinas vai produzir um estudo que aponta a viabilidade e tendências da utilização do etanol na etromobilidade. 

Segundo Marco Silva, presidente da Nissan no Brasil, existe especial interesse em investigar a produção de etanol de segunda geração, que pode ser produzido a partir de material celulósico, como bagaço e palha de cana ou outros tipos de plantas. Inicialmente, a ideia é voltar a fazer testes de rodagem no País com a van EV200 SOFC, veículo elétrico equipado com um catalisador que extrai hidrogênio do etanol para alimentar sua célula de combustível, um gerador eletroquímico que produz eletricidade com injeção de hidrogênio e ar, emitindo na atmosfera apenas vapor d’água. 

O protótipo já esteve no País em 2016 e 2017, quando rodou abastecido em postos regulares com o etanol brasileiro. Depois dessa experimentação, o protótipo voltou ao Japão e agora deverá ser trazido novamente para trafegar com o etanol de segunda geração. “Estudamos várias fontes energéticas para eletrificar nossos veículos. Fizemos aqui testes bem-sucedidos com nosso SOFC e até agora o etanol se mostrou a solução mais barata e eficiente”, afirmou Hirofumi Eta, diretor de engenharia de produto da Nissan no Brasil. 

O protótipo Nissan NV200 SOFC que em 2017 rodou pelo Brasil com etanol para gerar hidrogênio e eletricidade

“É importante destacar que este é um desenvolvimento brasileiro para o mundo, que coloca o etanol como alternativa energética de eletrificação. Nossa engenharia no Japão tem grande interesse em incluir essa solução brasileira na construção de uma matriz energética sustentável”, disse Marco Silva.

O executivo também informa que, na mesma linha de ação, está no horizonte a introdução de um gerador flex (bicombustível gasolina-etanol) no powertrain híbrido e-Power, que combina tração 100% elétrica com motor a combustão para gerar energia. Silva já havia dito que a Nissan estuda introduzir esse tipo de tecnologia em modelos produzidos no País e o candidato número um para isso é o SUV compacto Kicks. Esta solução ganhou mais força com a criação de incentivos para carros híbridos flex no programa Rota 2030, que prevê o desconto de três pontos porcentuais de IPI para veículos equipados com esse tipo de propulsão. 

No entanto, Silva garantiu que neste primeiro momento o estudo em curso com a Unicamp “não tem nada a ver com incentivos do Rota 2030, estamos investindo recursos próprios para ampliar as possibilidades de uso do etanol no powertrain elétrico”, disse. “Não podemos olhar a eletrificação de uma só forma, precisamos estudar as várias alternativas de eletrificação”, acrescenta. 

INTERNACIONALIZAÇÃO DO ETANOL

Segundo o professor titular do LGE da Unicamp, o geneticista Gonçalo Pereira, que vai coordenar os estudos da Unicamp com a Nissan, combinar o etanol com a eletrificação seria atualmente o melhor caminho para internacionalizar o biocombustível e transformá-lo em uma commodity negociável em bolsas de mercadorias. 

“A eletrificação abre espaço para a globalizar do etanol”, avalia o professor Gonçalo Pereira.

Ele explica que atualmente há tecnologia para multiplicar várias vezes a produção de etanol no Brasil e no mundo, com o cultivo de plantas alternativas e evolução do processo de extração do etanol celulósico. “Como exemplo, Pereira cita a cana-energia, uma espécie de cana com caule duro que tem alta concentração de açúcar celulósico, não solúvel, que ele chama de “dinossauro da cana”. Segundo ele, enquanto no Brasil a produtividade da cana comum, “que já é a mais elevada do mundo”, é de 80 toneladas por hectare, enquanto a cana-energia produz três vezes mais, cerca de 240 toneladas por hectare. 

“O que vamos fazer com a Nissan é apontar quais são as tendências e as melhores alternativas para produção e uso de etanol em veículos eletrificados, especialmente com célula de combustível”, explica Pereira. “O etanol de segunda geração já é viável, o que falta é criar demanda e escala econômica para ele, como fizemos com o carro a álcool nos anos 80, quando saímos de quase zero para a produção de 10 bilhões de litros de etanol por ano, com o flex saltamos para além de 30 bilhões, com a célula de combustível e o etanol de segunda geração poderíamos passar dos 100 bilhões”, calcula. 

Visto dessa forma, o horizonte do etanol parece bastante promissor. O biocombustível de cana já é a fonte energética líquida mais limpa disponível, mesmo quando é integralmente queimado em motores a combustão interna, pois mais de 90% de suas emissões de CO2 são reabsorvidas pela própria plantação de cana. A combinação com a eletrificação em carros híbridos ou com célula de combustível só eleva a vantagem ambiental do etanol, pois aumenta sua eficiência. 

Espera-se, por exemplo, que o novo Toyota Corolla híbrido flex, que será produzido no Brasil no segundo semestre, tenha desempenho superior a 15 km/l. A tecnologia da célula de combustível é ainda mais eficiente, pois o etanol não é queimado, mas reformado quimicamente para extração do hidrogênio a ser injetado nas células para geração de eletricidade. O protótipo SOFC da Nissan apresentou autonomia de 20 a 25 quilômetros por litro de etanol reformado. Esse processo emite menos de um terço de CO2 produzido por um motor a combustão e o gás pode ser totalmente reabsorvido. Mais: o etanol é o segundo combustível mais eficiente para extração de hidrogênio por reforma química (só perde para o metanol) e por isso tem emissão ainda mais baixa. 

Outro uso sustentável do carro elétrico equipado com célula de combustível é que ele pode se transformar em um gerador doméstico de energia. Ao colocar o veículo na garagem, ele pode ser plugado na tomada, não para ser recarregado, mas para produzir eletricidade para uma residência ou fornecer esse excedente a uma rede pública inteligente. 

O que falta resolver é o até agora alto custo da célula de combustível, que vem caindo ao longo dos últimos 20 anos de pesquisa, mas ainda não o suficiente para se tornar viável economicamente. Nesse contexto, a pesquisa em conjunto da Nissan com a Unicamp irá identificar como o etanol pode contribuir para tornar a tecnologia mais acessível. 

VEJA COMO FUNCIONA O PROTÓTIPO NISSAN SOFC

Nanotecnologia no processamento de biocombustível: lucros ambientais e financeiros!

O Dr. James Palmer, professor-associado da Engenharia Química da Louisiana Tech University, em colaboração com seus colegas, professores Dr. Yuri Lvov, Dr. Dale Snow e Dr. Hisham Hegab vêm trabalhando a fim de capitalizar, para o ambiente, os benefícios financeiros dos biocombustíveis usando nanotecnologia para melhorar ainda mais os processos de obtenção do etanol celulósico. 

Os biocombustíveis desempenharão papel importante nos combustíveis e na produção de soluções sustentáveis de energia para o futuro. O apetite dos países por combustível, não obstante, não permite que estejamos satisfeitos apenas com culturas tradicionais como a de cana-de-açúcar ou de milho. Tecnologias emergentes estão tornando possível que a biomassa celulósica (madeira, grama, caules, etc.) também seja convertida em etanol.

O etanol celulósico não compete com a produção de alimentos e tem potencial para reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GHG, em inglês) em 86 por cento mais do que os combustíveis fósseis atuais. As técnicas atualmente utilizadas para a produção de etanol a partir do milho reduzem apenas 19 por cento dos gases de efeito estufa.

Os processos nanotecnológicos desenvolvidos na Louisiana Tech University podem imobilizar as caras enzimas utilizadas para converter a celulose em açúcares, o que permite que sejam reutilizadas várias vezes, reduzindo, assim, significativamente, o custo do processo em sua totalidade.

Madeira: matérias-primas para produção de etanol celulósico.

Créditos: Gas2.

As estimativas de economia variam de aproximadamente 32 milhões de dólares (cerca de 55 milhões de reais) para cada usina de etanol celulósico a um total de 7,5 bilhões de dólares (cerca de 12,8 bilhões de reais), se a meta estabelecida pelo governo dos Estados Unidos de 16 bilhões de galões de etanol celulósico for atingida. Esse processo pode facilmente ser aplicado em grande escala e pode imobilizar uma grande variedade ou mistura de enzimas na produção.

A pesquisa inovadora que tem lugar na Louisiana Tech, juntamente com um excelente tempo de crescimento das plantas, uma forte indústria de polpa/papel e uma das primeiras demonstrações de funcionamento de usinas de etanol celulósico dos Estados Unidos tem permitido que o estado da Louisiana esteja bem posicionado para se tornar um dos grandes produtores nacionais de etanol celulósico.

Esta tecnologia, junto a outras importantes pesquisas que estão sendo realizadas para atender às futuras necessidades energéticas, será destaque na Louisiana Tech's Energy Systems Conference, em 05 de novembro, no Centro de Transferência de Tecnologia, em Shreveport, LA (EUA).

FONTE: Science Daily

BUGATTI ECO-FRIENDLY MOVIDO A ÁLCOOL

Modelo aposta no uso de motor com tecnologia bem conhecida dos brasileiros

Difícil acreditar, mas esta super versão exclusiva do Bugatti Galibier tem sua preocupação ambiental. Onde? No motor. A montadora italiana resolveu instalar um motor menos potente do que o do modelo Veyron e que funciona com etanol. Isso mesmo, o super carro de luxo italiano será movido a álcool que, comprovadamente, é o combustível menos prejudicial ao planeta disponível no mercado.

Estrutura da carroceria feita em carbono e alumínio polido criam um efeito impressionante

A novidade acaba de ser apresentada no Frankfurt Motor Show, na Alemanha. O motorzão é uma versão do W16 de 8.0 litros que equipa os demais carros premium da empresa. Porém, estima-se que ele chegará a 350km/h de velocidade final.

Outro destaque do Galibier – batizado com o nome de uma região dos Alpes franceses que é considerada a mais complicada na tradicional Tour de France – é a coluna central externa do veículo, toda em alumínio polido. Combinado com a carenagem de carbono na cor marinho, o resultado visual é de deixar o queixo caído.

Detalhe do interior do veículo: luxo nos mínimos detalhes

Bioetanol a partir de resíduos agrícolas: grandes novidades na produção

O bioetanol é produzido pela transformação de açúcares da biomassa vegetal pela levedura Saccharomyces cerevisiae. É o mesmo microorganismo responsável pela fermentação e produção de bebidas alcoólicas.

Se, nesses últimos anos, a produção de etanol aumentou fortemente para atingir 65 bilhões de litros por ano, foi para responder à demanda de agrocombustível dos carros flex-fuel. Portanto, essa produção compete com as produções agrícolas alimentares e coloca em perigo numerosas populações no mundo. Por outro lado, o balanço ambiental desses agrocombustíveis produzidos a partir de culturas dedicadas é contestado. 

A levedura Saccharomyces cerevisiae, produtora de etanol para as bebidas e os agrocombustíveis (vista ao microscópio eletrônico).

Créditos: AJC1 CC by-nc-as.

É por isto que os agrocombustíveis ditos de segunda geração estão em desenvolvimento. O princípio é converter não açúcares alimentares (sacarose, amido...), mas açúcares não alimentares (lignina, celulose...) contidos nos resíduos agrícolas como as palhas. Sendo tais resíduos descartes da atividade agrícola, sua valorização reduz o impacto ambiental global da agricultura para um serviço equivalente.

O problema é que esse procedimento gera, além de etanol, os subprodutos parasitas. O acetato, em primeiro lugar, que é produzido em quantidade significativa. O acetato inibe a produção de etanol pelas leveduras, podendo mesmo bloqueá-la. O glicerol, a seguir, que pode representar 4% dos açúcares transformados. Por muito tempo, sua formação pareceu inevitável. Para resolver o problema, considerou-se até o presente realizar uma segunda fermentação pela bactéria Escherichia coli ou ainda recuperar o glicerol para valorizá-lo de outro modo, sob a forma de sabão.

Uma levedura "três-em-um"

Os pesquisadores da Deft University of Technology, em associação com o Kluyver Centre for Genomics of Industrial Fermentation, resolveram esses problemas inserindo um único gene de E. coli na levedura de reação da fermentação, o Saccharomyces cerevisiae. Ele conduziu à transformação de acetato em etanol. Na cadeia de reações da fermentação, o papel do glicerol se torna inútil e a equipe pôde extrair os genes responsáveis por sua produção.

Assim modificado, a levedura é capaz de transformar o acetato em acetanol e a produção de glicerol é totalmente abolida.

Síntese simplificada de bioetanol a partir de resíduos agrícolas (palha de trigo), com a ajuda da levedura Sacchromyces cerevisiae convencional (no alto) e depois de sua modificação genética (abaixo). Quando de uma fermentação clássica, a produção de acetato inibe a reação e uma parte de açúcares é transformada em glicerol. Com a levedura modificada, o acetato é transformado em etanol e não há mais produção de glicerol.

Créditos: G. Macqueron/Futura - Sciences.

"Em laboratório, essa simples modificação genética "mata dois coelhos com uma só cajadada": não há formação de glicerol, melhor rendimento de produção de etanol e consumação do acetato tóxico", se entusiasma Jack Pronk, principal pesquisador do projeto.

Os ganhos potenciais de vários bilhões de litros de etanol prometidos por esse conceito necessitam ainda de pesquisas mais amplas para aplicá-lo ao stress dos procedimentos industriais. Os pesquisadores da Delft solicitaram uma patente, esperando colaborar com parceiros industriais para acelerar a passagem do laboratório ao desenvolvimento industrial.

FONTE: Futura Sciences

Transformando palha de arroz em etanol celulósico

O Instituto de Pesquisa em Energia Nuclear (INER), subordinado ao Conselho para Energia Atômica (AEC) taiwanês, concebeu pela primeira vez um sistema que permite transformar a palha de arroz em etanol celulósico.

Atualmente, o processo permite transformar dez quilogramas de palha de arroz em dois litros de etanol a 99,5% de pureza. A próxima etapa é poder produzir, em 2010, 200 litros por dia desse biocombustível.

Quando a técnica de produção estiver "madura", o IER pensa transferir a tecnologia a empresas locais para produção do biocombustível. As autoridades taiwanesas acreditam que esse etanol poderá fornecer 3% das necessidades em energia de transporte, com um custo de aproximadamente R$ 1,43 por litro (1 dólar taiwanês equivale a 0,057 reais).

O etanol celulósico é um biocombustível para transporte, fabricado a partir de fontes lignocelulósicas (madeira, folha, palha, etc.). Seu potencial de redução de emissões de gás de efeito estufa é superior àquele do etanol tradicional, fabricado a partir de cereais e especialmente do milho (90% de redução contra apenas 10 a 20%).

FONTE: Enerzine

Etanol celulósico é a nova aposta

O etanol, obtido pela fermentação de substâncias contendo açúcares, vem abastecendo um número considerável de automóveis da frota brasileira. Número que tende a crescer, mormente agora que os carros mais novos já saem de fábrica com o motor "flex", que possibilita abastecimento tanto com gasolina quanto com álcool. Mais barato, menos agressivo ao meio ambiente, o etanol parece mesmo ser uma tendência geral e vem ganhando adeptos. 

No Canadá, o etanol começa a ter visibilidade no mercado, sendo o primeiro país do mundo a ter veículos regularmente abastecidos com etanol celulósico, fabricado pela empresa Iogen, anuncia o governo. Atualmente, Fontes Naturais Canadá, Agricultura e Agroalimentar Canadá e outros ministérios do governo canadense utilizam cada ano cerca de 100.000 litros de etanol celulósico. 

A mistura E-85 (85% de etanol e 15% de gasolina) é utilizada pelo governo do Canadá, que explora 13 postos de abastecimento em uma frota de aproximadamente 900 veículos. Tendo sido constatado que, no país, o setor de transportes produz 25% do total de emissões de gás de efeito estufa, a atitude do governo é, antes de tudo, exemplar.

Diferentemente do Brasil, onde o etanol é proveniente da cana-de-açúcar, gerando o álcool etílico, no Canadá ele é fabricado a partir de resíduos agrícolas ou lenhosos, sendo chamado de etanol celulósico.

Em abril de 2004, a Iogen começou a produzir comercialmente o etanol celulósico. Sua tecnologia é o resultado de mais de 25 anos de trabalhos de pesquisa e desenvolvimento. O montante dos investimentos feitos pela Iogen e seus pares alcançou os 130 milhões de dólares. O governo do Canadá ofereceu um financiamento superior a 21 milhões de dólares.

O país ganha com a produção do etanol celulósico. Principalmente as regiões rurais, que terão seu crescimento econômico estimulado, abertura de novos mercados aos agricultores e o crescimento do uso de energia renovável. 

Todos os veículos à gasolina, fabricados a partir dos anos 80, podem rodar com gasolina contendo até 10% de etanol, sendo que hoje, no Canadá, mais de 1000 postos de serviço vendem essa mistura.