Análise do ciclo de vida do biodiesel : aplicação à realidade nacional

Mestrado em Engenharia MecânicaDevido às preocupações cada vez maiores da sociedade em relação às alterações climáticas e degradação do meio ambiente existe uma busca por meios que permitam reduzir os impactos negativos na nossa intervenção na Terra. Nesse âmbito, os meios de transporte têm um peso muito elevado no que respeita a emissões poluentes e consumos energéticos. A preocupação com a elevada dependência do sector dos transportes em relação a combustíveis fósseis e à sua queima com todos as implicações que lhes estão associadas torna urgente a busca de combustíveis alternativos mais limpos. Os biocombustíveis podem são uma possível resposta para esse problema. Através de Análises de Ciclo de Vida (ACV) é possível identificar e quantificar os impactos que a produção e utilização dos biocombustíveis terá no meio ambiente. O principal objectivo deste trabalho de investigação centrou-se na actualização do modelo de ACV GREET (desenvolvido pelo Argonne National Laboratory) de forma a este se adaptar à realidade Europeia e, concretamente, à Portuguesa. Uma vez concluída essa fase foi possível efectuar uma ACV para o biodiesel em Portugal. Foi seleccionado um caso de estudo, baseado na aplicação de biodiesel na frota de autocarros urbanos da cidade de Braga. Através do estudo efectuado foi possível a verificação que ao longo de todo o seu ciclo de vida (poço às rodas) o biodiesel tem a si associado um consumo total de energia de cerca de 17.820kJ/km. Contrapondo o valor obtido para o caso do gasóleo com o consumo total associado ao ciclo de vida do gasóleo de 16.292kJ/km verifica-se um aumento de 9,5%. Este aumento de consumo energético deve-se não apenas a um aumento de consumo de combustível (devido ao menor PCI do biodiesel) mas também ao maior consumo verificado durante as fases de produção de biodiesel (cerca de 6% superior). Relativamente a emissões gasosas totais do ciclo de vida, foi possível verificar que com a utilização de biodiesel obtêm-se reduções significativas na maioria dos gases poluentes e causadores de efeito de estufa considerados no estudo. Nas emissões de CO2 verifica-se uma redução de 15% em relação ao gasóleo, no caso de CO e NOX verificam-se reduções de 17%, para os VOC a redução é de 16%, nas emissões de partículas e CH4 as reduções são de 22% enquanto que no caso de SOX a redução é de 52%. A única excepção à tendência verificada ocorre no caso nas emissões de N2O onde se registou um aumento total de 0,5% em relação às emissões verificadas para o gasóleo. ABSTRACT: Due to increasing concerns of human society in matters related to climate change and environmental degradation there is a need to reduce the negative inpacts of our intervention on Earth. In this context, the transports sector has a big influence in greenhouse gases emissions and energy consumption. Concerns with the high dependence of the transport sector on fossil fuels with all the implications associated with them makes the seek of cleaner alternative fuels even more urgent. Biofuels can be a vital answer to this problem. Through Life Cycle Assessment (LCA) it is possible to identify and quantify the impacts that production and use of biofuels will have on the environment. The main objective of this research work was to update the GREET model (developed by the Argonne National Laboratory), in order to perform an adaptation to the Portuguese reality. Following this step, a LCA for biodiesel in Portugal was carried out. A case study was selected, considering the use of biodiesel in the urban buses fleet of the city of Braga, in the north of Portugal. Through the study it was possible to verify that in the biodiesel’s life-cycle (well to wheels) there is an increase of 9,5% in the total energy consumption (for biodiesel it is about 17.820kJ/km, contrasting with the case of diesel, in which the total consumption is 16.292kJ/km). This increase in energy consumption is due not only to the increase of fuel use (due to biodiesel’s lower PCI) but also to higher consumption during production of biodiesel (about 6% higher). It is possible to conclude that the use of biodiesel generates significant reductions for most of the pollutants and greenhouse gases considered in the study. For emissions of CO2 there is a 15% reduction compared with diesel, for CO and NOX the reductions are about 17%, for VOC the reduction is 16%, for emissions of particulates and CH4 the reductions are about 22% while in the case of SOx the reduction is 52%. The only exception to the trend occurs in the emissions of N2O where there was a total increase of 0,5% compared with the emissons verified for diesel