A ASTM International - organismo americano de normatização técnica para materiais, produtos, sistemas e produtos – deve votar nos próximos meses a certificação de um combustível Hidrotratável Renovável para Jatos (HRJ).
Testes em laboratório e no ar conduzidos pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos revelaram que o HRJ pode ser processado a partir de diferentes tipos de matéria-prima – desde ervas daninhas até gordura animal – para produzir um combustível quimicamente idêntico ao querosene, derivado do petróleo, atualmente usado na aviação.
“Sabemos que é viável e seguro”, disse Lourdes Maurice, diretora do departamento de energia e meio-ambiente do U.S. Federal Aviation Administration (FAA) – órgão regulador da aviação civil nos Estados Unidos. “O trabalho e os obstáculos que encontramos mostram que a direção a ser tomada é reduzir a emissão de gases do efeito estufa e, no âmbito de distribuição, garantir a disponibilidade de produto”.
Tais desafios logísticos irão determinar o número de passageiros do transporte aéreo mundial que irão voar com biocombustível, e também em qual velocidade. Mas, não há duvida de que as oscilações no mercado mundial de óleo cru deste ano levaram empresas de aviação e seus passageiros a repensar sobre o fardo da dependência do petróleo e seu impacto sobre o custo das viagens aéreas.
Agitações no Oriente Médio, principalmente na Líbia, grande produtora de petróleo, ajudaram a elevar o preço do petróleo no mundo a níveis nunca vistos deste o pico histórico de 2008 – entretanto, muitas vezes a pressão é ainda pior para o combustível de aviação. Quando as refinarias estão sobrecarregadas, a produção de querosene para aviação é diminuída em favor de produtos mais lucrativos – como o diesel – que agora têm maior demanda no mercado de transporte por caminhões com o início da recuperação da economia. O terremoto e o tsunami que atingiram o Japão em março, causando a interrupção de três grandes refinarias, também levaram à uma queda na oferta de combustível aéreo do mercado.
Como resultado, o preço do querosene de aviação subiu quase 50% em relação ao ano passado, 30% somente em 2011. No primeiro trimestre deste ano, a compra de combustível de aviação representou 33% dos gastos das principais empresas aéreas americanas, superando custos trabalhistas (25%) – que era a maior fonte de despesas do segmento.
Cada centavo aumentado no custo do combustível aéreo representa uma diferença de 175 milhões de dólares no lucro final destas empresas, segundo John Heimlich, economista chefe da Air Transport Association, grupo representante das empresas aéreas americanas. Então, quando há um aumento de 1 dólar no preço do querosene, como aconteceu no ano passado, as empresas aéreas sofrem um aumento de 17,5 bilhões de dólares em seus gastos.
O resultado são perdas e quedas nos lucros, mesmo com o aumento na receita de passageiros observado neste ano. As companhias aéreas reagiram com planos de inativar aeronaves mais antigas e menos eficientes nos próximos meses, considerando também a possibilidade de corte de serviços.
Mas, até o momento, a primeira atitude tomada foi de repassar tais custos. A ATA informa que o preço médio por milha voada paga pelos passageiros subiu 11.5% no último ano, para 16,75 centavos de dólar, e aumentos adicionais são esperados. “A forma encontrada pelas companhias aéreas para enxugar custos foi tentando buscar a ajuda dos passageiros para compensar os custos mais altos do negócio. Se isto não der certo, elas terão de reduzir os gastos”, disse Heimlich.
Mas, a aviação está tomando um passo importante ao se libertar da dependência do petróleo através do biocombustível.
O etanol, derivado de grãos ou da cana de açúcar geralmente usado em automóveis, não funcionaria para a aviação, pelo menos com os motores de jatos de hoje, devido à baixa densidade de energia deste combustível.
Porém, diversas empresas start-up em todo o mundo vêm trabalhando com um combustível bem diferente, derivado de óleos extraídos de plantas ou gordura animal. Tais óleos são tratados com hidrogênio para produzir o HRJ, querosene sintético quimicamente semelhante àquele usada na aviação. Somente o processo por datação de carbono poderia revelar que o mesmo não é feito de combustíveis fósseis.
De acordo com a multinacional UOP Honeywell, empresa de desenvolvimento e fornecimento de tecnologia do setor petroquímico e líder em licenciamento de tecnologia HRJ, um dos benefícios do processo é a flexibilidade de matéria prima.
Empresas vêm produzindo HRJ com as sementes oleosas da camelina, da mesma família da mostarda, e também da planta jatropha. Resíduos animais e algas também são considerados prováveis fontes abundantes de óleo.
Empresas start-up estão se esforçando para mostrar que podem produzir biocombustível para aviação a partir de fontes não-comestíveis, evitando, assim, a concorrência dos alimentos – uma das principais críticas ao ethanol originário do milho – e prevenindo a redução de áreas dedicadas à agricultura e florestas.
Assegurar que o combustível alternativo realmente reduza as emissões de dióxido de carbono será crucial para ganhar a aceitação pública. Outro combustível sintético recebeu a certificação para uso na aviação em 2009, mas esta alternativa – produzida através do processo Fischer-Tropsch (F-T), desenvolvido na Alemanha antes da Segunda Guerra – geralmente depende de combustíveis fósseis como matéria-prima. A biomassa também pode ser utilizada para produzir combustível F-T, mas, além de caro, o processo exige muita energia.
É por isso que o mundo da aviação está aguardando a aprovação do HRJ, já que os custos previstos das instalações de processamento são bem mais baixos.
Certamente debates irão surgir acerca do impacto do uso da terra com diversos tipos de matéria-prima. Outra questão será comprovar qual biocombustivel seria mais sustentável ao meio ambiente.
Mas, tal discussão não pode realmente decolar até a certeza de que o HRJ poderá ser usado na aviação comercial. Por isso a votação da certificação pela ASTM nos próximos meses é de extrema importância. As normas de aviação em todo o mundo necessitam desta certificação antes de utilizar HRJ em vôos para o transporte de passageiros.
Um comitê formado por especialistas em combustíveis se reunirá em junho para analisar o HRJ e, se votarem em favor de sua aprovação – como é esperado – a questão será então votada pelo ASTM.
O comitê de combustíveis do ASTM levou o HRJ à consideração em dezembro, mas membros representantes de fabricantes de motores apresentaram preocupações em relação a alguns resultados dos testes.
Uma nova bateria de testes realizada no início deste ano mostrou que o problema previamente encontrado era proveniente de contaminação nas amostras utilizadas. No início deste mês, durante uma reunião de especialistas em aviação técnica, as mesmas empresas que haviam manifestaram preocupações indicaram estar agora preparadas para votar pela certificação, disse Jim Rekoske, vice-presidente e diretor geral do departamento de energia renovável da UOP.
A Iniciativa de Combustíveis Alternativos para Aviação – organismo americano que representa companhias aéreas, aeroportos, outras empresas do segmento da aviação e o governo – prevêem o mesmo calendário.
Segundo Rekoske, somente com a certificação em vigor empresas poderão construir bio-refinarias capazes de produzir quantidade suficiente de combustível de aviação renovável. “Como investidor, é difícil assumir um projeto para a produção de um tipo de combustível que não tem certificação de uso. Muitos projetos estão na prateleira, aguardando pela certificação – quando poderão realmente oferecer possibilidades de lucro”.
Após a certificação, Rekoske diz que espera que as companhias aéreas entrem em disputa para ver quem será primeira a oferecer vôos com biocombustível. A Lufthansa, por exemplo, já tem planos de realizar testes com um Airbus A321 em vôos comerciais na rota Hamburgo-Frankfurt. A brasileira TAM também já planejou vôos “verdes” na ponte aérea São Paulo - Rio de Janeiro.
(avião da TAM que fez o 1º experimento com bioquerosene)A logística de levar combustível alternativo para o ar na verdade pode ser mais simples do que o desafio de colocá-lo nas estradas. Nos Estados Unidos, o abastecimento de 90% de toda a aviação comercial é realizado em apenas 40 aeroportos, informa a FAA.
Alguns dos mais importantes vôos de teste que ajudaram provar a viabilidade do HRJ foram conduzidos por um dos maiores consumidores de combustível aéreo do mundo, o Pentágono.
No teste mais recente, realizado em março, uma aeronave F-22 Raptor, da Força Aérea americana, realizou com sucesso um vôo em velocidade supersônica partindo da Edwards Air Force Base, na Califórnia, com uma mistura 50-50 de HRJ e combustível aéreo derivado do petróleo.
Nesse mundo de pesquisas e desenvolvimento tecnológico, o Brasil não fica atrás! O Instituto Nacional de Tecnologia (INT) e o Instituto Militar de Engenharia (IME) são parceiros em dois pedidos de patentes para um processo inédito na fabricação de biocombustíveis para aviação.
Ao contrário da maioria dos outros estudos, que usam o etanol de cana-de-açúcar ou oleaginosas, usadas também para produção de biodiesel, esses trabalhos utilizam biomassas que não entram na esfera alimentar, tais como cascas de frutos cítricos.
A descoberta foi feita a partir das pesquisas do estudante de doutorado Flávio dos Reis Gonçalves, desenvolvidas na área de Catálise e Processos Químicos, sob orientação de Marco Fraga, do INT, e Luiz Eduardo Pizarro Borges, do IME.
Já com os dois pedidos de patentes dos novos processos catalíticos em mãos, o grupo busca agora o apoio de empresas ou setores da aviação civil ou militar, para realização dos testes de campo.
Além de não concorrer com a produção de alimentos, Flávio Gonçalves destaca que a matéria-prima utilizada pode ser obtida de subprodutos de processos industriais envolvendo uma série de biomassas.
Ao contrário das oleaginosas mais utilizadas para produção do biocombustível, como o pinhão-manso, o insumo não necessita de novas plantações, nem de estudos ou testes de produção.
O bioquerosene tem algumas características que tornam seu controle de qualidade mais rigoroso que o de outros biocombustíveis.
Há um fator de risco muito elevado no biocombustível de aviação porque a maioria dos combustíveis tende a congelar nas baixíssimas temperaturas das altitudes a que os aviões são submetidos.
Assim, como o querosene de aviação tradicional, o biocombustível precisa ter o mesmo ponto de congelamento em níveis inferiores a essas temperaturas. Esses parâmetros já foram testados em laboratório com sucesso.
Resta agora apoio de empresas para o teste em aviões. É preciso garantir o funcionamento das turbinas, sem falhas, o que requer um combustível com elevado grau de qualidade.
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