ED

UA

RD

O C

ES

AR

72-77_Energia_134_Es 12/12/07 18:54 Page 72

PESQUISA FAPESP ■ EDICIÓN ESPECIAL NOV 2006/SEPT 2007 ■ 73

El biodiesel va enascensoQué le falta a este aceite para afirmarsecomo un biocombustible nacional

ENERGÍA

MARCOS DE OLIVEIRA

La mayor parte delbiodiesel se fabricacon metanol, extraídodel gas natural, perotambién puedeproducirse con etanol

Compañero del etanol en el ámbito de los combustibles re-novables, el biodiesel comienza a afirmarse en Brasil enrelación con la producción y distribución en los puestos dereabastecimiento. Hasta finales de este año, el total produ-cido debe alcanzar los 750 millones de litros, casi los 840millones que el país deberá producir a partir del 2008 paraalcanzar la cuota del 2% de incorporación de ese biocom-

bustible al gasoil mineral derivado del petróleo, tal como lo prevéla ley federal de 2004, que estableció el Programa Nacional de Pro-ducción y Uso de Biodiesel. En el transcurso de estos últimos años,alrededor de tres decenas de centrales se han construido o están lis-tas para su inauguración, y surgieron nuevas tecnologías de pro-ducción. Pero aún hay mucho por hacer. Casi la totalidad de estebiocombustible que es producido hoy en Brasil no es propiamen-te renovable porque se fabrica con metanol, una materia prima esen-cial para el proceso de transesterificación, la reacción química quetransforma el aceite vegetal en biodiesel.

El metanol es un alcohol derivado del gas natural o extraído delpetróleo, por lo tanto, no renovable. La alternativa es la utilización deetanol, también factible de utilizarse en ese tipo de reacción. El pro-blema consiste en que para fabricar el biodiesel, la cantidad de eta-nol necesaria es mayor que la de metanol, utilizado hasta ahora.Para producir mil litros de biodiesel, las usinas incorporan actual-mente en el proceso de producción hasta 300 litros de metanol. Enel caso de la fabricación con etanol, ese número crece hasta los 500 li-tros, de alcohol fabricado en Brasil, a partir de la caña de azúcar. Enambos procesos, sin embargo, se recupera alrededor del 50% de esosalcoholes, en un proceso denominado recuperación del exceso, queretorna el sobrante al inicio del ciclo de producción. Con precios si-milares, dependiendo de la región en donde se produce el biodiesel,los productores prefieren el metanol, debido al menor costo.

Una de las posibilidades que pueden ayudar para que el alcoholrenovable sea incorporado en la producción de biodiesel es un siste-ma desarrollado por el profesor Miguel Dabdoub, del Laboratorio deDesarrollo de Tecnologías Limpias (Ladetel) de la Universidad de SãoPaulo (USP) en Ribeirão Preto. “En Brasil contamos con la oportu-nidad de usar etanol, pero la mayor parte de las industrias no dis-ponen de la tecnología para ello”, dice Dabdoub.“Desarrollamos un

>

Publicado en abril de 2007

72-77_Energia_134_Es 12/12/07 18:54 Page 73

74 ■ EDICIÓN ESPECIAL NOV 2006/SEPT 2007 ■ PESQUISA FAPESP

proceso para la ruta etílica dentro de unconcepto de eficiencia energética en el quees preciso utilizar menos alcohol y granparte del mismo es recuperado al final delproceso para su ulterior reutilización”.Para ello fue importante el desarrollo decatalizadores, sustancias que aceleran lareacción química, en ese caso, basados encobre o vanadio. “Estamos elaborandouna patente sobre los catalizadores y elnuevo proceso”. Además del uso del eta-nol, Dabdoub propone un conjunto com-pleto de estudios de efluentes y tratamien-to de residuos.“Imaginemos que se pro-duzcan 2 mil millones de litros de biodi-esel en Brasil, necesitamos recordar quese gastaría en el proceso más de mil mi-llones de litros de agua, que precisan dealguna forma ser recuperados y volveral circuito de producción”.

Pero algunos son contrarios al uso deletanol. “El etanol es casi un commodity,un producto final, y utilizarlo, significaoponese al punto de vista industrial”,dice el empresario Expedito Parente, pro-fesor retirado de la Universidad Federalde Ceará, autor de la primera patente debiodiesel brasileño, depositada en 1977.Actualmente, él es socio en la Tecbio, em-presa cearense que construye plantas fa-briles para la producción de biodiesel.Para

él, el etanol es un producto noble que nodebe ser utilizado como materia prima.“Principalmente en la Región Nordes-te, el metanol es más económico, ademásde utilizarse alrededor de un 50% menosque en el caso del etanol”, dice Parente.“El metanol está básicamente compues-to por un gas que podría ser extraído debiomasa mediante la gasificación de re-siduos agrícolas, o hasta del bagazo decaña; esto es biometanol”.

La llama invisible – Para Dabdoub, esimportante no oponerse a la ruta metíli-ca, porque actualmente ella es, bajo la óp-tica socioeconómica, la más factible, aun-que igualmente sea importante ir pen-sando en un combustible 100% reno-vable.“En el proceso desarrollado en La-detel nosotros hemos trabajado con me-tanol, y los costos son menores, pero esnecesario aclarar que el metanol, ademásde no ser renovable, genera problemas enel sistema productivo por ser más pro-penso de ocasionar contaminación, ade-más de ser más peligroso: al iniciar lacombustión, su llama es invisible, contra-riamente a lo que sucede con el etanol”.

La técnica de transesterificación esantigua, tiene más de un siglo. Se utilizamás metanol porque es una tecnología

desarrollada en el hemisferio Norte, don-de hasta hace poco tiempo el etanol noexistía en grandes cantidades. Es el mo-mento de tropicalizar esa tecnología. Elmetanol es caro y más tóxico, además deprovocar mayor cantidad de accidentes”,dice el ingeniero agrónomo Décio LuizGazzoni, investigador de Embrapa soja,unidad con sede en Londrina, Paraná, dela Empresa Brasileña de InvestigaciónAgropecuaria.“Considero, por los infor-mes que poseo, que dentro de dos años,mediante inversiones públicas y privadas,conseguiremos avanzar hacia un proce-so de obtención de biodiesel con etanol.Varios grupos – como la USP, la Univer-sidad Federal de Paraná, la UniversidadFederal de Río de Janeiro y el Instituto deInvestigaciones Tecnológicas de São Pau-lo (IPT) – están estudiando la utiliza-ción de etanol, una tecnología que resul-ta más adaptable a este país”, afirma.“Esuna cuestión de detalles”.

Gazzoni, quien formó parte del equi-po técnico en la elaboración del Plan Na-cional de Agroenergía, lanzado por el Mi-nisterio de Agricultura en 2003,y es miem-bro del International Science Panel onRenewable Energies (Panel Científico In-ternacional en Energías Renovables), queforma parte, entre otras entidades, delConsejo Internacional de Ciencia (ICSU,sigla en inglés), considera que el desarro-llo del biodiesel en Brasil aún se halla ensu etapa embrionaria. “En escala mun-dial también. El período actual en que seencuentra el biodiesel es comparable aldel alcohol en los años 1980. Aún debecorrer mucha agua debajo del puentedesde el punto de vista tecnológico, yBrasil nuevamente cuenta con ventajascomparativas respecto de otros países”.Para él, entre las ventajas en relación a esebiocombustible se encuentra principal-mente el innegable acuerdo entre los es-tamentos del conocimiento científico.“Necesitamos hacer la diferencia ahora,que estamos a contramano del mundo,contrariamente a lo que sucedió con eletanol. No fuimos capaces en el pasadode percibir la importancia del biodiesel”.

El argumento de Gazzoni puede ob-servarse principalmente en la previsión de

Central montada por la Tecbio enFloriano, en Piauí:aceite de soja y ricino

TE

CB

IO

72-77_Energia_134_Es 12/12/07 18:54 Page 74

PESQUISA FAPESP ■ EDICIÓN ESPECIAL NOV 2006/SEPT 2007 ■ 75

plantíos para la producción de aceite ve-getal.“Necesitamos optimizar la produc-ción en plantaciones como el dendé (tam-bién denominado palma), el ricino, la ca-nola (colza), el girasol y hasta la soja, peroeso demorará.El punto principal es la bús-queda de mayor densidad energética enplantaciones antes destinadas a la alimen-tación humana o animal”. Gazzoni consi-dera que, en la práctica actual, de esos cul-tivos sólo el dendé, con una producciónde más de 3 mil litros por hectárea (l/ha),pudiendo alcanzar los 4 mil, es sustenta-ble en una proyección a 20 años. Nadacomparable aún con la vieja y bonita cañade azúcar,gramínea capaz de producir ac-tualmente, como mínimo, 8 mil l/ha.

Durante una conferencia en el Ins-tituto de Estudios Avanzados de la USP,en marzo, Gazzoni recordó que el mun-do produjo 6,2 millones de toneladas debiodiesel en 2006 y necesitará, en 2011, deuna producción de 33,5 millones, y en2020 de 133,8 millones. La mayor pro-ducción procede principalmente de Eu-ropa, donde el porcentaje de biodiesel adi-cionado al diesel será del 5,75% hasta2010. La producción en aquel continen-

te alcanzó los 3,84 millones de toneladasen 2006, frente a 6,06 millones en 2005;en ambos años Alemania estuvo al fren-te en esa medición. Allá, el principal acei-te utilizado es el de canola, antes un pro-ducto europeo de exportación, y ahorarestringido al continente para propul-sar ómnibus, camiones y automóviles,que también, en gran medida, son accio-nados por diesel. En Europa, el biodieselse produce industrialmente desde 1992y su utilización es relevante en este mo-mento sobretodo en función de la dismi-nución de gases contaminantes como eldióxido de carbono (CO2). Varios es-tudios indican que el uso de 1 kilogramode biodiesel reduce en alrededor de 3kilogramos la cantidad de CO2 emiti-do hacia la atmósfera. Las emisiones decontaminantes del biodiesel son del66% al 90%, en comparación con el die-sel convencional.

La realidad del biodiesel producidohoy en Brasil se da básicamente con la so-ja, cuya oferta y precio seducen a los pro-ductores, además de que el residuo de laproducción del aceite, la denominada tor-ta de soja, representa un buen mercado

en la alimentación animal como fuentede proteínas. Sucede que la soja tiene ca-racterísticas físicas no muy propias y pro-ductivas para el biodiesel. Sus granos rin-den apenas un 18% de aceite, resultandoen una producción de 700 l/ha. El ricino,con 47% de aceite, alcanza 1200 l/ha, y elgirasol, con el 40%, 800 l/ha. Según Ri-cardo Dornelles, director del Departa-mento de Combustibles renovables delMinisterio de Minería y Energía, la sojaes la materia prima del 55% del biodie-sel nacional producido hasta ahora. “Elricino representa el 20%, y el resto se di-vide entre otras oleaginosas como el den-dé y el nabo forrajero”. Para él aún faltarecorrer un largo camino de investiga-ción, tanto en el proceso de utilización deletanol, que requiere perfeccionamientopara contribuir con los costos industria-les, como en el desarrollo de otros culti-vos que presentan mayor productividady también en el control de plagas.“El cul-tivo de soja lleva ventaja porque el pro-ceso de producción del aceite se encuen-tra desarrollado y totalmente domina-do por la agroindustria”, dice Dornelles.“Pensamos que es preciso también pro-

Alabado en todos los estamentos como laplanta del futuro para una producciónenorme de biodiesel, el piñón manso, unarbusto común, demostró que no es tanmanso en realidad. Aún es una plantasalvaje, o al menos lo es desde unaperspectiva agrícola. Su cultivo en granescala es inexistente y nunca fueestudiada en detalle. La domesticaciónestá comenzando, pero aún es pronto paracreer en las maravillas declamadaspor el país, inclusive con la venta desemillas por Internet. El alerta fue dado enforma de manifiesto, en febrero, por ungrupo de 11 investigadores de Embrapa yde la Empresa de InvestigaciónAgropecuaria de Minas Gerais. “Creemosen el potencial futuro de la planta, pero suconocimiento técnico es limitado porqueno conocemos varios parámetros de suplantación, tales como el espacio entreplantas, trasplantes, y principalmente,plagas y enfermedades”, dice elinvestigador Liv Soares Severino, deEmbrapa Algodón, con sede en Campina

El piñón no es mansoGrande, en Paraíba. “Una de nuestraspreocupaciones es que muchosagricultores inviertan en la planta y luegode dos o tres años vengan hasta nosotrospara que podamos resolver problemas del cultivo. Y aún no la conocemos desdeel punto de vista agrícola”. Severino, mediante un proyecto financiadopor Petrobras, viajó junto a otros

investigadores brasileños hasta la India,donde se decía que el cultivo del piñónmanso estaba desarrollado. “Descubrimosque ellos conocen tan poco comonosotros”. Uno de los problemasapuntados es el de la cosecha. La plantacuenta con la ventaja de ser perenne, osea, no es necesario plantarla todos losaños, pero los frutos no maduran al mismotiempo. Es necesario realizar variasrecolecciones manuales, y con eso elcosto de la plantación aumenta. En relación a la cantidad de aceite, seestimaba en más de mil litros porhectárea, pero Severino dice que talcantidad no supera los 400 l/ha, aunqueexiste potencial para aumentar bastanteesa cantidad. Antes del biodiesel, el piñónmanso se hallaba relegado a la función de planta de patio o de mera curiosidad y gusto personal. Pero ya había vividomejores épocas, cuando en el siglo XIX, suaceite, como el de otras fuentes, como elde ballena por ejemplo, se utilizaba en lailuminación de las calles de Rio de Janeiro.

EM

BR

AP

A

72-77_Energia_134_Es 12/12/07 18:54 Page 75

76 ■ EDICIÓN ESPECIAL NOV 2006/SEPT 2007 ■ PESQUISA FAPESP

gramar y construir un mapa de los culti-vos de modo que resulten más producti-vos en determinadas regiones”.

El ricino, por ejemplo, ocupa el se-gundo lugar principalmente por los in-centivos a los productores en la RegiónNordeste. El subsidio establecido por elPrograma Nacional de Biodiesel se otor-ga a la producción que resulta de inicia-tivas consideradas como cultivos fami-liares y desgrava de impuestos a los pro-ductores de esos cultivos en las regionesNorte, Nordeste, y en el semi-árido. LaPetrobras, intentando ayudar en ese sen-tido, comprando semillas de ricino y degirasol a los pequeños productores,estableció una unidad productora debiodiesel en Pólo de Guamaré, en RioGrande do Norte.

Extracción general – No faltan alterna-tivas en el mundo en cuanto a plantas conlas que se puedan producir aceites vege-tales, principalmente en las zonas tropi-cales del planeta. Pero también en las zo-nas frías, como la región de la Patago-nia en Argentina, por ejemplo, ya existeniniciativas para la producción de biodie-sel con aceite de algas marinas. En mar-zo, el sitio web de la Red de Ciencia y De-sarrollo, SciDevNet, acrónimo en inglés,

anunciaba un emprendimiento argenti-no impulsado por la empresa Oil Fox,que realizó un acuerdo con el gobiernolocal para cultivar algas marinas en gran-des piletones en la provincia de Chubut.Con una inversión alemana de 20 millo-nes de dólares, la empresa anunció queespera producir 240 mil toneladas de bio-diesel marino anuales en apenas 300 hec-táreas frente a las 600 mil hectáreas queserían necesarias para esa producción siel cultivo fuera soja.

En Brasil, aún existen muchas alter-nativas, tales como la palma babaçu, elcacahuete o maní, las semillas de algo-dón, el pequi y el piñón manso (ver epí-grafe), por ejemplo, además de otrasplantas amazónicas aún sin cultivos es-tablecidos. Ya se han experimentadootras alternativas. “Entre 1977 y 1980,cuando ensayábamos con varias mate-rias primas, una productora de jugo demaracuyá cearense, llamada Agrolusa,nos pidió que intentásemos producirbiodiesel con las semillas de esa fruta”, re-cuerda Expedito Parente, de la Tecbio.“Fue un acierto y los vehículos utilita-rios de la empresa rodaron durante seismeses propulsados con ese biodiesel. Peroluego verificaron que los precios paga-dos por el aceite de semillas de mara-

cuyá por parte de la industria cosméti-ca eran bastante más compensadores”.

Otra curiosa experiencia de Parenteen la etapa inicial del biodiesel en Brasil,fue la producción de biocombustible conaceite de sardina.“Recibí de una empre-sa de Bélgica, 200 litros de aceite de pes-cado, que se comportó de manera ópti-ma en la producción de biodiesel”. La gra-sa animal o sebo, tanto de bovinos, co-mo de pollo y porcina, también se en-cuentra actualmente en la mira de losproductores mediante la utilización delmismo proceso de transesterificación.“En Brasil se hallan disponibles 700 miltoneladas anuales de grasa bovina parala producción de biodiesel, un productoque dejó de ser residuo para transformar-se en un subproducto”, dice Carlos Frei-tas, consultor y socio de la Conatus Bio-energía, que se prepara para instalar unafábrica de biodiesel en el norte de Para-ná, con capacidad para producir 200 to-neladas por día, inicialmente con aceitede soja y girasol.“La grasa animal es im-portante, pero, por la cantidad oferta-da, siempre quedará al margen de losaceites vegetales”.

Aunque recién surge, la industria delbiodiesel en Brasil ya exporta tecnología.Dabdoub, de la USP, ya ha asesorado enla construcción de dos usinas de biodie-sel en Estados Unidos. Una de ellas, en laciudad de Gilman, en el estado de Illinois,es propiedad de un empresario brasile-ño, Renato Ribeiro, quien produce acei-te de soja en suelo norteamericano. Ellatiene una capacidad de producción de110 millones de litros anuales y utiliza eletanol extraído del maíz. En ese contra-to, 2 millones de dólares fueron exporta-dos desde Brasil hacia Estados Unidos enequipamientos. En otra usina, en Durant,en el estado de Oklahoma, Dabdoub só-lo transfirió conocimiento bajo la formade asesoramiento. La usina se encuen-tra en construcción para producir 80 mil-lones de litros anuales y sólo emplearáequipamientos brasileños, posiblemen-te, en una segunda etapa.

Durante la ejecución de ese trabajoDabdoub recibió una oferta de conve-nio para el estudio del biodiesel, entre la

Unidad de producciónexperimental de laPetrobras en Guamaré, en río Grande do Norte

PE

TR

OB

RA

S

72-77_Energia_134_Es 12/12/07 18:55 Page 76

lidad y mejor lubricación”, dice Dabdoub,quien coordinó los trabajos.“La ensam-bladora de tractores Valtra ya piensa enotorgar garantías en hasta un 20% debiodiesel”.

Tests similares fueron finalizados enagosto de 2006 para el grupo francésPSA Peugeot Citroën, y realizados porel equipo de Dabdoub junto con el Lac-tec. Un Peugeot 206 y un Xsara Picas-so, con motores diesel, comunes en Eu-ropa, recorrieron más de 110 mil ki-lómetros, además de ser sometidos atest de laboratorio, con 30% de biodie-sel, presentando excelentes resultados.“Utilizamos aceite de dendé, soja y ri-cino en diferentes proporciones y eta-nol en la producción”.

PESQUISA FAPESP ■ EDICIÓN ESPECIAL NOV 2006/SEPT 2007 ■ 77

Universidad del Estado de Oklahomay la de Texas, en una colaboración quecuenta con el apoyo de la Sociedad Bra-sileña de Química y de su similar norte-americana. La interacción beneficiaráa los alumnos por medio de pasantíasentre los dos países. Para el investigador,esa es una ruta de doble dirección. “Elconocimiento no se entrega, se inter-cambia”, dice Dabdoub, quien tambiénpreside la Cámara de Biocombustiblesdel gobierno del estado de São Paulo.

Planta piloto – La colaboración y la in-teracción con el medio académico tam-bién se hallan en la mira de la empresaMarchiori, que desarrolla equipamien-tos, tales como tubos, tanques y reacto-res para usinas de biodiesel construidoscon fibra de vidrio en lugar del tradicio-nal acero, que cuestan, según el ingenie-ro de producción, Antonio MartinhoMarchiori, socio de la empresa, entre el30% y 40% menos que los usados actual-mente. “Contamos con una patente porlos equipamientos y el proceso de pro-ducción del biodiesel con fibra de vidrio”,dice Marchiori, quien donó una plantapiloto, que produce 200 litros por día,para el Polo Nacional de Biocombusti-bles que funciona en la Escuela Superiorde Agricultura Luiz de Queiroz de la USP.“Lo mismo estamos haciendo con la Uni-versidad Estadual Paulista (Unesp), en laciudad de Ilha Solteira. En ambos casos,pretendemos que, con los estudios queserán realizados, obtener una mejoría ennuestras usinas en puntos en los que launiversidad puede colaborar, como au-tomatización e informatización”.

Otra mega asociación recién finaliza-da que presentó sus resultados al Minis-terio de Ciencia y Tecnología en marzo,fue la de la aprobación en ensayos demezcla de 5% de biodiesel agregado aldiesel mineral. Participaron del proyectola Asociación Nacional de Fabricantes deVehículos Automotores (Anfavea), em-presas autopartistas, además del Institu-to de Tecnología para el Desarrollo (Lac-tec) de Curitiba, Paraná, el Instituto deInvestigaciones Tecnológicas (IPT) y laUnesp de Jaboticabal. Con ello, el go-bierno y las plantas de montaje puedenadoptar el 5% programado para el año2010.“Fueron 140 camiones, además dealgunos tractores, que recorrieron mi-les de kilómetros y cuando abrimos losmotores, verificamos excelente durabi-

La fibra de vidrio es una apuesta de laempresa Marchiori para disminuir costos

Para Dabdoub aún existe una exten-sa área de investigación por desarrollaren cuanto al biodiesel. Una de ellas, ladenominada catálisis enzimática – de lamisma forma que sucede con los estu-dios de investigadores brasileños y defuera del país para el uso del bagazo decaña o de otros residuos para la extrac-ción de etanol.

En el caso del biodiesel, el objetivo esextraer más aceite de los residuos de pro-ducción del aceite de soja, del ricino y deotras plantas utilizadas en la produccióndel diesel vegetal. “Nosotros ya lo con-seguimos,pero el método aún no es com-petitivo”, dice Dabdoub. Él también afir-ma que la glicerina – un producto resul-tante del proceso de transesterificaciónque se vende para la industria química,farmacéutica y de cosméticos – podríautilizarse como un nuevo recurso ener-gético dentro de la usina de biodiesel.Ella generaría energía eléctrica por me-dio de la creación de vapor para accionarturbinas, como se hace con el bagazo decaña en las usinas sucroalcoholeras. Perosólo será viable cuando caiga al 70% delvalor actual el diesel derivado del petró-leo, utilizado como combustible en cal-dera o para calefacción en países de cli-ma frío, compensando, de esa manera, elmenor poder calorífico de la glicerina,con un precio menor también. En el es-cenario actual, con el precio de la gliceri-na casi a 700 dólares por tonelada, aún esinviable utilizarla en calderas para la ge-neración de energía”. ■

En el Lactec, en Curitiba, test de laboratorio para un automóvilpropulsado con un 30% de biodiesel

ED

UA

RD

O C

ES

AR

LA

DE

TE

L/L

AC

TE

C

72-77_Energia_134_Es 12/12/07 18:55 Page 77