ÁLCOOL (AGROINDÚSTRIA)

ÁLCOOL

ÁLCOOL COMBUSTÍVEL

ÁLCOOL HIDRATADO

ÁLCOOL ANIDRO

ETANOL HIDRATADO

ETANOL ANIDRO

ÁLCOOL ETÍLICO

METANOL

ETANOL

INTRODUÇÃO

De modo geral, o álcool é um popular líquido inflamável, esterilizante e solvente, geralmente obtido a partir da destilação ou desidratação de substâncias açucaradas e fermentadas, por sua vez obtidas a partir de matérias primas de origem vegetal, como, por exemplo, cana-de-açúcar, milho, cevada, uva, beterraba, maçã e batata. O termo álcool é uma denominação genérica dos compostos orgânicos resultantes da substituição de um ou mais átomos de hidrogênio dos hidrocarbonetos por um ou mais oxidrilo.

Além de ser usado largamente no Brasil como combustível para automóveis, ele também é usado como matéria prima industrial para a fabricação em larga escala de produtos de higiene pessoal, como desodorantes, por exemplo; materiais de limpeza em geral, tanto domésticos quanto industriais e comerciais; tintas e solventes, entre outros.

O termo álcool é usado também para significar bebidas alcoólicas em geral, como, por exemplo, cervejas e vinhos.

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS

A palavra álcool é uma denominação genérica usada popularmente e cientificamente para uma variedade de substâncias inflamáveis, esterilizantes e solventes, geralmente, embora nem sempre, de origem vegetal, obtidas a partir da industrialização de substâncias açucaradas e fermentadas, como, por exemplo, o caldo de cana-de-açúcar e o milho, as principais matérias primas usadas para produção do álcool brasileiro.

Aqui no Brasil, os membros mais comuns da família dos álcoois (em alguns dicionários, alcoóis) são o álcool hidratado, conhecido também como etanol hidratado, e o álcool anidro, conhecido também como etanol anidro ou etanol puro, embora haja outros tipos de álcoois usados pela indústria, pelo comércio e até por famílias, porém menos conhecidos, como, por exemplo, o álcool de cereais, o álcool de frutas e o álcool em gel.

Aqui no Brasil, o álcool anidro ou etanol puro, por exemplo, é utilizado na fabricação de tintas, vernizes, solventes e bebidas alcoólicas, além de ser misturado diretamente à gasolina, numa proporção entre 18% e 27%, podendo chegar a até 35% nos próximos anos, para aumentar a sua octanagem (resistência à detonação precoce) e reduzir a emissão de poluentes fósseis na atmosfera, além de, teoricamente, reduzir o consumo do próprio combustível de origem fóssil, a gasolina.

Já o álcool hidratado ou etanol hidratado, ou, ainda, simplesmente álcool, é vendido, aqui no Brasil, como combustível em postos de combustíveis, desde a década de 1970, a partir do programa governamental de incentivos Proálcool. Ele também é vendido como produto de consumo doméstico em supermercados, para uso em limpeza doméstica, além de estar presente na composição de cosméticos, produtos de limpeza, antissépticos, vinhos e cervejas.

A comercialização no varejo do chamado álcool concentrado é proibida no Brasil.

Já o álcool em gel é uma opção comum de higienização das mãos e é comercializado normalmente no varejo brasileiro.

CONCEITO E DEFINIÇÃO

A palavra álcool é usada para designar qualquer um dos integrantes do grupo dos compostos orgânicos que contêm um ou mais grupos de hidroxilas (OH) ligados por um grupo de alquila. Quando o grupo de alquila é simbolizado por R, a fórmula química desse álcool é ROH. Essa palavra tem origem na palavra árabe al-kohul e designa uma classe de compostos orgânicos, geralmente de origem vegetal, que possuem, na sua estrutura química, um ou mais grupos de hidroxilas ligados a carbonos saturados.

Entre esses compostos, temos, como exemplo, o etanol, comumente utilizado como combustível, aqui no Brasil, e também como esterilizante e solvente. Além disso, o álcool é um dos componentes principais das bebidas alcoólicas.

A fórmula química do etanol brasileiro é C2H6O, que é combinação de CH3 + CH2 + OH.

TIPOS DE ÁLCOOIS

Existem vários tipos de álcoois fabricados e comercializados no mundo. Aqui no Brasil, os álcoois mais comuns e mais conhecidos da população são o álcool hidratado e o álcool anidro. Aqui no Brasil, o álcool etílico ou etanol é o tipo de álcool mais comum, formado pela fermentação do caldo da cana-de-açúcar por meio de levedos, geralmente, quase sempre, em processo agroindustrial de larga escala. Ele está contido nas bebidas alcoólicas, é usado para limpeza doméstica, fabricação de formaldeído e aditivo de gasolina. A fórmula do álcool etílico é CH3CH2OH e seu ponto de ebulição 78º Celsius ou centígrados.

O álcool anidro ou etanol anidro é um álcool com até 1% de água, já que é difícil a obtenção de álcool totalmente puro, e pode ser adicionado à gasolina para aumento da octanagem, atuando como antidetonante, para que a gasolina possa ser comprimida no pistão do motor carburante ao máximo e não entre em combustão antes de acionada a vela do motor.

O álcool metílico ou metanol, para várias utilizações, inclusive como combustível e solvente industrial, é produzido a partir de madeira, gás natural ou cana-de-açúcar. Entre cientistas e acadêmicos, ele é considerado o mais simples dos álcoois, embora não seja o mais popular e o mais produzido. A sua aparência é de um líquido claro e incolor. Séculos atrás produzido a partir da madeira, atualmente ele é fabricado pela reação de óxidos de carbono e nitrogênio.

Ele é altamente tóxico, não deve ser ingerido e nem inalado, é prejudicial ao fígado e outras regiões do corpo. Uma pequena quantidade, de 30 ml, desse álcool no organismo leva à morte. Uma quantidade de 15 ml causa cegueira.

O metanol é usado como solvente, como anticongelante na gasolina e como combustível para carros de alta potência e aeromodelos. É frequentemente chamado de “álcool da madeira”, antigamente chamado de “espírito da madeira”, porque era produzido originalmente pelo aquecimento da madeira na ausência de ar. A fórmula do metanol é (CH3OH) e seu ponto de ebulição é 65º Celsius.

Os dois exemplos acima são casos particulares de álcoois do tipo R-OH, em que R- é um radical alquila. Já o álcool bornílico é obtido com o hidroterpendio que corresponde à cânfora. O álcool propílico ou propanol é um solvente industrial de fórmula CH3CH2CH2OH e seu ponto de ebulição 97,40C. O álcool isopropílico é um álcool medicinal de fórmula CH3CH(OH)CH3 e seu ponto de ebulição 82,40C. Nos Estados Unidos, este álcool é utilizado em hospitais e pelos consumidores para desinfecção, ao contrário do Brasil, onde é usado o álcool etílico.

O etilenoglicol é um anticongelante de fórmula HOCH2CH2OH e seu ponto de ebulição 1.980º Celsius. O glicerol ou glicerina é um umidificante / umectante em produtos de consumo e seu ponto de ebulição 2.900º Celsius.

CLASSIFICAÇÕES

Do ponto de vista puramente científico, os álcoois recebem a seguinte classificação:

ÁLCOOIS PRIMÁRIOS

Os alcoóis primários têm o grupo hidroxila ou oxidrila ligado a um carbono primário, como, por exemplo, o etanol.

ÁLCOOIS SECUNDÁRIOS

Os alcoóis secundários têm o grupo hidroxila ligado a um carbono secundário, isto é, um átomo de carbono que está ligado a apenas dois outros átomos de carbono, como é o caso do álcool isopropílico.

ÁLCOOIS TERCIÁRIOS

Os alcoóis terciários têm o grupo hidroxila ligado a um carbono terciário. Como o 2-metil-2-propanol e o trimetilcarbinol. A fórmula geral é representada com "R", representa um radical hidrocarboneto qualquer.

PRODUÇÃO DO ÁLCOOL

É importante que o leitor / internauta entenda que a palavra álcool é de uso amplo, o que significa que qualquer substância inflamável, esterilizante e solvente de origem vegetal, obtida a partir de destilação ou desidratação de substâncias açucaradas e fermentadas pode ser considerada álcool, desde que, é claro, guarde alguma semelhança em sua composição química com as demais substâncias da família dos álcoois. São dezenas de substâncias que foram classificados cientificamente na família dos álcoois e algumas delas são derivadas de petróleo.

É possível obter álcool a partir de gramíneas, como a cana-de-açúcar, por exemplo; a partir de cereais, como o milho e a cevada; e a partir de frutas, como a uva.

ANIDRO E HIDRATADO

O álcool anidro e o álcool hidratado são produzidos a partir de matérias primas com origem vegetal que possuem altos índices de açúcar. No Brasil, as principais matérias primas utilizadas são a cana-de-açúcar e o milho, mas podem também ser usadas outras matérias primas, como a mandioca, a beterraba e o eucalipto. Nos Estados Unidos, por exemplo, é mais comum a produção de álcool a partir do milho, que, além do etanol, dá origem a subprodutos utilizados na alimentação animal.

A cana-de-açúcar é uma gramínea perene de médio porte com origem no sudeste asiático, por sua vez compreendido por Brunei, Camboja, Filipinas, Indonésia, Malásia, Singapura, Tailândia e Vietnã, posteriormente levada para a Índia por exploradores espanhóis. Essas duas regiões, sudeste da Ásia e sul da Ásia, respectivamente, cultivavam a cana-de-açúcar há milhares ou centenas de anos nessa região do planeta, cujos ramos foram então trazidos para o Brasil poucos anos depois do início da colonização portuguesa em 1500 depois do nascimento de Jesus Cristo.

A cana-de-açúcar atual tem um caule de cerca de 2 metros de altura, cuja casca protege do frio, do calor, do vento e da chuva, a parte interna, mais ou menos úmida, rica em matéria prima para produção de sacarose, ou seja, açúcar. O seu nome científico é Saccharum Officinarum e mais da metade do açúcar comercial consumido no planeta é produzida a partir dela.

Após o corte da cana-de-açúcar, é feito o transporte da matéria prima para a usina, onde ocorre a lavagem e a moagem, seguida da filtragem, de onde são obtidos a garapa e o bagaço. A garapa é aquecida, formando um líquido viscoso e rico em açúcar, o melaço. Depois, adiciona-se ao melaço um pouco de água e ácido, de onde obtém-se o mosto. Após 50 horas de fermentação 13% do mosto torna-se álcool e é enviado para a destilação.

Para obter o álcool etílico a partir da mistura é feita uma destilação fracionada. Para o etanol puro ou álcool anidro, retira-se a água excedente. O processo consiste na adição de cal vivo à mistura que ao entrar em reação com a água forma o hidróxido de cálcio, que não é solúvel em álcool, assim formando uma mistura heterogênea, que é separada. O álcool produzido é quantificado através de medidores de vazão ou tanques calibrados e depois enviado para o armazenamento, onde aguardam a posterior remoção por meio de caminhões tanque para a comercialização.

Cada litro de álcool obtido na destilação produz cerca de 12 litros de resíduos que recebem o nome de vinhaça e são aproveitados como fertilizante no próprio canavial.

Anos atrás, havia correntes ambientalistas que questionavam o impacto ambiental do álcool combustível, pelos severos danos do desmatamento necessário para abrir espaço à monocultura de cana-de-açúcar e pelo efeito nocivo da queima da palhada, necessária para se preparar a colheita manual da cana para a produção de álcool. Essa corrente perdeu força nos últimos 20 anos, pois as legislações ambientais estaduais estabeleceram limites gradativos para o uso da queima de palhada, praticamente obrigando as usinas a implementar a colheita totalmente mecanizada da cana-de-açúcar.

Além disso, o avanço das pesquisas de desenvolvimento do chamado etanol de segunda geração, com técnicas de otimização do uso da massa orgânica ou biomassa na produção dos álcoois anidro e hidratado, por meio do uso da tecnologia da hidrólise, por exemplo, reduziu, pelo menos em parte, a pressão econômica sobre áreas de terra potencialmente produtivas, abrindo caminho para outras culturas de alimentos, o que, por sua vez, aliviou a pressão econômica sobre áreas de preservação ambiental.

Por outro lado, os danos ambientais pelo consumo de combustíveis derivados de petróleo são maiores que os danos ambientais provocados pela produção do álcool combustível. Além disso, é importante levar em conta o fato de que o cultivo da cana-de-açúcar traz o benefício da absorção de CO2 através da fotossíntese realizada pela própria cana-de-açúcar.

Essa discussão faz parte de outra discussão mais ampla e de longo prazo, a necessidade da humanidade encontrar, implementar e ampliar formas mais sustentáveis de produção de energia, como, por exemplo, a energia elétrica produzida a partir de hidrelétricas, a energia elétrica das usinas eólicas e a energia solar fotovoltaica.

ÁLCOOL EM GEL

Para fins de higienização de ambientes e do corpo humano, é fabricado o álcool na versão pastosa, conhecida também como álcool em gel, ou seja, contendo aditivos que conferem a forma de gel. As vendas do álcool gel no Brasil aumentaram muito em 2009, quando do auge da epidemia da Gripe A. Possui 70% de etanol, concentração mais adequada para ação como desinfetante, e é menos inflamável que o álcool etílico vendido de forma convencional.

Mais recentemente, em 2020 e 2021, a pandemia por Covid-19 causou um grande aumento na procura pelo álcool em gel para higienização das mãos em ambientes movimentados.

CONSUMO HUMANO

O álcool é uma droga depressora do sistema nervoso central, ou seja, ele é um redutor da atividade do sistema nervoso central. Ele causa desinibição psicológica e euforia quando ingerido na forma de bebidas alcoólicas pelos seres humanos. Em doses mais altas o álcool é prejudicial à saúde, podendo causar estupor e até coma.

Os efeitos do álcool são percebidos em dois períodos, um de estímulo ou excitação do sistema nervoso e outro de depressão, no sentido de redução parcial dos níveis de consciência. No primeiro período, o usuário se torna eufórico e desinibido. No segundo momento, ocorre descontrole, falta de coordenação motora e até sono.

Em caso de suspensão do consumo, pode ocorrer a síndrome da abstinência, caracterizada por confusão mental, visões, ansiedade, tremores e até convulsões. Por esse motivo, o álcool é classificado cientificamente como uma droga, neste caso uma droga lícita, ou seja, uma droga tolerada pela sociedade. Mas o álcool tem suas polêmicas, caso o indivíduo tenha problemas de autocontrole, é melhor evitá-lo por completo.

Os efeitos agudos do consumo excessivo do álcool são sentidos em órgãos como o fígado, coração, vasos sanguíneos e estômago. Segundo a OMS – Organização Mundial de Saúde, o consumo de álcool, quando superior a 60 gramas por semana, o equivalente a quatro latinhas de cerveja, já é considerado abusivo e nocivo para a saúde. No mundo, 12% dos consumidores de álcool bebem em excesso semanalmente. Estima-se que pelo menos 3 milhões de pessoas em todo o mundo morrem por ano por causa do consumo inadequado de álcool.

A ingestão de álcool está fortemente associada à manifestação de agressividade e violência, além de comportamentos impulsivos e inconsequentes. A impulsividade humana está relacionada com a ação inibitória do neurotransmissor GABA e o álcool é um modulador alostérico positivo do receptor GABA-A. Assim, o álcool pode aumentar a impulsividade e reduzir o controle das funções executivas, isto é, o controle top-down, sobre os comportamentos sociais.

As principais bebidas alcoólicas consumidas no Brasil são a cerveja e o vinho tinto de mesa. De modo geral, a cerveja contém 5% de álcool em sua receita e o vinho contém 10% de álcool, podendo chegar a 15%, dependendo do tipo de vinho. De modo geral, o vinho tinto de mesa tem um sabor mais suave que as demais bebidas alcoólicas, ele é adocicado, inclusive. Já a caipirinha é uma bebida alcoólica preparada no momento do consumo, ela é feita à base de limão, cachaça (ou vodca), gelo e açúcar. As receitas mais modernas e saborosas acrescentam o leite condensado, para dar um gosto mais “leve”, mais palatável.

De modo geral, as bebidas alcoólicas mais consumidas são produzidas a partir do álcool de cereais ou álcool de frutas, a partir da fermentação de cevada e de uvas, por exemplo, como é o caso das cervejas e dos vinhos.

A cachaça, conhecida popularmente como pinga, de origem brasileira, a vodka ou vodca, com receita de origem russa, e o whisky ou uísque, com receita de origem britânica, canadense e americana, possuem concentração muito mais alta de álcool e, por isso mesmo, seus sabores são mais agressivos.

De modo geral, o consumo de bebidas alcoólicas deve ser moderado.

ÁLCOOL COMBUSTÍVEL

O chamado álcool combustível é todo líquido comumente usado como combustível para veículos tracionados por motores de combustão interna, principalmente automóveis, embora também haja casos de aviões com motores a álcool, principalmente no Brasil. Esse líquido inflamável de origem vegetal pode ser um biocombustível, como o etanol, por exemplo, geralmente produzido a partir da cana-de-açúcar, do milho, da beterraba e da batata.

Mas há casos de combustíveis sintéticos, produzido a partir de recursos naturais renováveis, como a madeira, o metanol vegetal, por exemplo; e produzido a partir de recursos naturais não renováveis, como derivados do petróleo, como o metanol produzido a partir do gás natural, por exemplo.

O álcool não é uma invenção recente da humanidade, foi usado no início da história da indústria automobilística ou automotiva, servindo de combustível para motores de explosão interna do tipo ciclo Otto, de quatro tempos. Porém, com o aumento da produção de combustíveis fósseis, no começo do século XX, mais barato e abundante, o etanol tornou-se uma opção praticamente ignorada até a década de 1970, com a crise mundial do petróleo, causada pelo aumento acentuado dos preços do petróleo no mercado internacional, imposto pelo cartel OPEP – Organização dos Países Produtores e Exportadores de Petróleo.

ALEMANHA

Durante a Segunda Guerra Mundial os mísseis V-2, projetados e fabricados pela Alemanha nazista de Hitler, utilizaram como combustível álcool feito a partir de batatas.

BRASIL

A primeira experiência de uso do etanol como combustível no Brasil aconteceu no ano de 1925, com a criação do primeiro carro a álcool do país. Em 1927, a Usina Serra Grande Alagoas foi a primeira do país a produzir etanol combustível, conhecido como USGA. Outras misturas de etanol combustível surgiram no país durante esse período, como a Azulina, a Motorina e a Cruzeiro do Sul, dentre outras. No início da década seguinte, com a queda dos preços do petróleo, esses empreendimentos não tiveram condições de prosseguir.

A partir da crise do petróleo, na década de 1970, o Governo Brasileiro, numa atitude inusitada, criou o programa Próalcool, e o etanol novamente recebeu as atenções como biocombustível de extrema utilidade. Enquanto o Governo Brasileiro promovia estudos econômicos para a sua produção em grande escala, oferecendo tecnologia e até mesmo subsídios às usinas produtoras de açúcar e álcool, as indústrias automobilísticas ou automotivas instaladas no Brasil na época, Volkswagen, Fiat, Ford, General Motors e Chrysler, adaptavam seus motores para receber o álcool combustível. A partir de então, surgiu no mercado brasileiro duas versões de motorização, o motor a álcool e o motor a gasolina.

O primeiro carro a álcool lançado no Brasil foi o Fiat 147, em 1978. Daí até 1986, o carro a álcool ganhou o gosto popular dos brasileiros, sendo que a quase totalidade dos veículos saídos das montadoras brasileiras nesses anos utilizava esse combustível. A partir de então, o consumo de álcool apresentou queda gradual. Os motivos foram a alta no preço internacional do açúcar, o que desestimulou a fabricação de álcool. Com o produto escasseando no mercado, o Governo Brasileiro iniciou a importação de etanol dos Estados Unidos, em 1991, ao tempo que ia retirando, progressivamente, os subsídios à produção, promovendo a quase extinção do Próalcool.

A queda no uso desse biocombustível também se deveu, ao longo da década de 1990, a problemas técnicos nos motores a álcool, incapazes de um bom desempenho nos dias frios, principalmente. Por outro lado, num movimento contrário, com as altas inesperadas no preço do petróleo, o álcool seria misturado à gasolina, numa taxa em torno de 20%, como forma de amenizar o preço da gasolina ao consumidor.

Durante a década de 2000, na certeza de escassez e de crescente elevação do preço dos combustíveis fósseis, priorizou-se novamente os investimentos na produção de etanol e um amplo investimento na pesquisa e criação de novos biocombustiveis, como o biodiesel, por exemplo. Diante de uma situação nacional antiga e inconstante, justamente causada pelas altas e baixas do petróleo, as grandes montadoras brasileiras aprofundaram-se em pesquisas e, dessa forma, lançaram uma tecnologia revolucionária, os carros dotados de motor bicombustível, fabricados tanto para o uso de gasolina quanto de álcool, inclusive misturados em qualquer proporção.

A partir de 2010, uma resolução da ANP – Agência Nacional de Petróleo, determinou a substituição do termo álcool combustível, usado na cadeia produtiva e na comercialização do produto, para o termo etanol, embora na prática o produto continue sendo tratado por parte dos consumidores brasileiros simplesmente como álcool. Essa resolução não alterou as nomenclaturas usadas no varejo do álcool para uso doméstico.

CHINA

Em 2017, a China criou a primeira usina para produção de etanol de carvão do mundo. Normalmente o álcool combustível, do tipo bioetanol, é produzido através de fermentação / destilação de matéria-prima de origem vegetal ou biomassa. Na China, esses métodos são considerados inconvenientes, por causa da escassez de terras para a agricultura. O país tem grandes reservas de carvão e, usando-as na produção de etanol pretende poupar as terras aráveis destinando-as para a produção de alimentos. A produção inicial foi de 100.000 toneladas métricas, mas a produção foi multiplicada várias vezes a partir de então.

ESTADOS UNIDOS

O empresário Henry Ford defendia o uso de bioetanol como combustível, por acreditar que se tornaria economicamente mais viável que os derivados do petróleo. Durante a Segunda Guerra Mundial o Exército dos Estados Unidos manteve uma usina em Omaha, no estado de Nebraska, para a produção e realização de experiências com bioetanol. Ainda durante a Segunda Guerra Mundial, em algumas regiões do país, o álcool combustível foi usado em máquinas agrícolas e automóveis.

REINO UNIDO

Em 1908, o Reino Unido realizou experiências, na África, com etanol extraído da cana-de-açúcar e de cactos, em motores de caminhões. Na Primeira Guerra Mundial, o British Alcohol Motor Fuel Committee prosseguiu com a pesquisa.

PRODUÇÃO NO BRASIL

As usinas de álcool e açúcar brasileiras são eficientes na produção a partir da cana-de-açúcar, pois essa gramínea é altamente produtiva, com grande concentração de matéria prima por tonelada, protegida por seu caule revestido com uma casca mais ou menos resistente. Aqui no Brasil, consegue-se obter entre 70 toneladas e 80 toneladas de cana-de-açúcar por hectares, enquanto as lavouras de milho produzem entre 5 toneladas e 7 toneladas por hectare.

As plantas agroindustriais brasileiras mais modernas conseguem produzir cerca de 70 kg de açúcar e 40 litros de etanol por tonelada de cana-de-açúcar processada, números que variam um pouco de acordo com a fonte consultada. As destilarias / usinas brasileiras conseguem produzir entre 70 litros e 100 litros de etanol por tonelada de cana-de-açúcar, dependendo da fonte consultada, enquanto as usinas de etanol de milho produzem de 300 litros até 500 litros por tonelada de milho.

Na prática, ambos os processos agroindustriais de produção de etanol, tanto de cana-de-açúcar quanto de milho, apresentam bons números de produção e rentabilidade, equivalentes, inclusive se levarmos em consideração que o subproduto (bagaço) da cana-de-açúcar pode ser usado para geração de energia elétrica e o subproduto do milho pode ser usado para ração animal.

Na década de 1970, antes da Crise Mundial do Petróleo e antes do programa governamental Proálcool, o Brasil produzia anualmente mais de 100.000.000 de toneladas de cana-de-açúcar, passando a produzir mais de 200.000.000 na segunda metade dessa década. Na década de 1990, o Brasil produziu anualmente, na média, mais de 270.000.000 de toneladas de cana-de-açúcar. Na década de 2000 a produção aumentou para mais de 400.000.000 de toneladas.

A grande maioria das usinas de álcool e açúcar brasileiras está concentrada nos estados de São Paulo, Paraná, Pernambuco, Alagoas, Paraíba, Goiás, Minas Gerais, Mato Grosso do Sul, Rio de Janeiro, Mato Grosso e Espírito Santo, nesta ordem decrescente em quantidade. Não por acaso, São Paulo e Paraná estão entre os estados mais ricos do Brasil, com melhor distribuição de renda e qualidade de vida.

De modo geral, a maior parte das plantações de cana-de-açúcar no Brasil está sobre terras arrendadas pelas usinas, com contratos de arrendamento de médio e/ou longo prazos, mas também há plantações de cana-de-açúcar em terras de propriedade dos próprios usineiros ou das próprias pessoas jurídicas (holdings) proprietárias das usinas, de modo geral a no máximo 50 quilômetros das usinas, por uma razão de controle de custos com logística.

Também por uma razão de controle de custos e de praticidade, a maior parte das frotas de caminhões usada para o transporte da cana-de-açúcar das terras até às usinas é terceirizada, com contratos de prestação de serviço por safra ou de médio e longo prazos, dependendo de cada caso. A grande maioria das usinas brasileiras já faz a colheita totalmente mecanizada, que é ambientalmente ou ecologicamente mais correta. A cana-de-açúcar chega na usina em caminhões, que, após passar pela balança e pela extração de amostra para análise em laboratório (pagamento da cana pelo teor de sacarose), segue para a indústria, para o início do processo de moagem. A cana é lavada e introduzida nos picadores, nos desfibradores e na moenda, com a finalidade de extrair o máximo possível o caldo de cana, usado para a fabricação de álcool e açúcar. A cana desfibrada alimenta a moenda, onde é adicionada água quente para se extrair mais caldo.

Entre as principais agroindústrias fabricantes de álcool combustível no Brasil estão a Raízen / Biosev, uma das maiores produtoras de etanol do mundo, com 35 parques agroindustriais, uma joint venture entre a multinacional holandesa Shell e empresa brasileira Cosan, do empresário Rubens Ometto, com uma produção de cerca de 2,5 bilhões de litros ao ano; a São Martinho; a BP Bunge (atualmente sendo vendida para o fundo árabe Mubadala), subsidiária da BP britânica e da Bunge americana, com uma produção de cerca de 1,5 bilhão de litros; a brasileira Copersucar, com uma produção de cerca de 4,2 bilhões de litros, mas também uma gigante do açúcar; e a Braskem / Atvos, do Grupo Odebrecht, uma multinacional brasileira.

MERCADO

Para quem não sabe, crianças e adolescentes em idade escolar, por exemplo, o termo energia é genérico, é amplo, tem vários significados e vários sentidos, pode ser empregado de diversas formas, dentre elas uma entidade ou coisa capaz de executar um trabalho, como, por exemplo, a energia elétrica e os combustíveis. De modo geral, os combustíveis são todos os materiais capazes de produzir energia térmica, que. por sua vez, é usada por motores de combustão interna para a produção de movimento, torque, potência e/ou empuxo, dependendo de cada caso. É possível também transformar energia térmica em energia elétrica, por meio dos geradores.

A humanidade é um gigantesco consumidor de energia, o consumo de energia no mundo cresceu, nas últimas décadas, algo em torno de 2% ou 3% ao ano e, segundo especialistas no assunto, esse consumo deverá se acentuar ainda mais, nos próximos anos, principalmente em países em desenvolvimento. Por outro lado, a humanidade, ou a maior parte dela, aparentemente já tem consciência da necessidade de aumentar o uso de fontes renováveis de energia, dentre elas a energia elétrica de hidrelétricas, a energia elétrica das usinas eólicas e a energia solar fotovoltaica.

As fontes de energia podem ser classificadas como primárias e secundárias, as fontes primárias são aquelas obtidas diretamente da natureza, como, por exemplo, o carvão mineral, os raios do sol, o petróleo, a água corrente dos rios, os ventos, o gás natural e a lenha. As fontes de energia secundárias são aquelas produzidas a partir das fontes primárias, entre elas a gasolina, o óleo diesel, o querosene e a energia elétrica. A partir do processo de refinamento do petróleo é possível extrair pelo menos três fontes secundárias de energia, a gasolina, o óleo diesel e o querosene.

Nos meios acadêmicos e científicos, o álcool combustível é considerado uma fonte primária de energia, embora haja quem conteste essa classificação, considerando-o uma fonte secundária, já que ele não está disponível in natura, ou seja, só é obtido a partir do processamento de matérias primas.

FONTES PRIMÁRIAS DE ENERGIA USADAS NO BRASIL (DÉCADA DE 2000)
FONTE	PORCENTAGEM
Petróleo	43%
Etanol de cana-de-açúcar	14%
Hidráulica (água corrente dos rios)	14%
Lenha	13%
Gás natural	9%
Urânio (energia nuclear ou atômica)	2%
Carvão mineral	1%
Outras	3%

Fonte: Governo Brasileiro

O Brasil é o segundo maior produtor mundial de etanol combustível e, até 2010, foi o maior exportador do mundo. Em 2018, os Estados Unidos produziram cerca de 365.000.000 de barris de etanol de milho, o equivalente a cerca de 43 bilhões de litros, enquanto o Brasil produziu 33 bilhões de litros de etanol de cana-de-açúcar no mesmo período. Juntos, Brasil e Estados Unidos lideraram a produção industrial de etanol, representando, na soma, cerca de 80% da produção mundial.

A previsão para a produção brasileira de etanol de cana-de-açúcar e milho para 2023 é de mais de 30 bilhões de litros, mais uma vez uma das maiores produções mundiais.

Na década de 2000, o Brasil possuía um parque agroindustrial composto por mais de 400 usinas de etanol e açúcar. Atualmente, o país possui mais de 440 usinas de etanol, açúcar e energia elétrica produzida a partir do bagaço de cana, a chamada cogeração de energia de biomassa. Porém, desse total de usinas brasileiras cerca de 5% estão falidas e cerca de 15% estão em recuperação judicial, o que pode ser interpretado como um sinal de que os governos Federal, estaduais e municipais e a iniciativa privada precisam buscar uma solução conjunta, que poderia passar, inclusive, pela expansão da infraestrutura para introduzir na rede pública o excedente de energia elétrica produzida pelas usinas.

O nosso país é considerado como a primeira economia sustentável com base em biocombustíveis do mundo, além de ser um líder da indústria de biocombustíveis, um modelo para outros países. Além disso, o etanol de cana-de-açúcar é considerado o combustível alternativo mais bem sucedido até o momento. No entanto, alguns autores consideram que o modelo brasileiro só é sustentável no Brasil devido à sua tecnologia agroindustrial avançada e devido a enorme quantidade de terra arável disponível em seu território, enquanto outros autores afirmam que o etanol brasileiro seria uma solução apenas para alguns países da zona tropical da América Latina, Caribe e África.

O programa de etanol combustível do Brasil é baseado na tecnologia agrícola mais eficiente para o cultivo de cana-de-açúcar no mundo e utiliza equipamentos modernos e plantas baratas como matéria-prima, enquanto o bagaço residual é usado para produzir calor e energia elétrica, o que resulta em um preço muito competitivo e também em um equilíbrio de alta energia (produção de energia / energia gasta), que varia de 8,3 para condições médias a 10,2 na produção com melhores práticas. Em 2010, a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos considerou o etanol brasileiro como um biocombustível avançado, devido à sua redução de até 61% das emissões totais na análise do ciclo de vida de gases do efeito estufa, incluindo emissões diretas através de mudanças no uso indireto da terra.

O número de automóveis leves novos e seminovos no Brasil rodando apenas com motores exclusivamente a gasolina foi drasticamente reduzido nos últimos anos, graças ao avanço da tecnologia de motorização flex. Desde 1976, o governo tornou obrigatória a mistura de etanol anidro à gasolina, oscilando entre 10% a 25%, e que requer apenas um pequeno ajuste em motores a gasolina comuns.

Em 1993, a mistura obrigatória foi fixada por lei em 22% de etanol anidro (E22) em volume em todo o país, mas com uma margem de manobra dada ao poder executivo para definir diferentes porcentagens de etanol, dentro dos limites pré-estabelecidos. Em 2003, esses limites foram fixados a um mínimo de 20% e um máximo de 25%. Desde 2007, a mistura obrigatória é de 25% de etanol anidro e 75% de gasolina (E25). O limite inferior foi reduzido para 18% em 2011, devido a recorrente escassez de oferta de etanol e os preços elevados que ocorrem entre as épocas de colheita.

A indústria automobilística brasileira desenvolveu veículos flex, que podem rodar com qualquer proporção de gasolina e etanol hidratado (E100). Lançados no mercado em 2003, os veículos flex tornaram-se um sucesso comercial, alcançaram um recorde de participação de 92,3% de todos os carros novos e vendas de veículos leves em 2009.

A produção cumulativa de automóveis flex atingiu a marca de 10.000.000 de veículos em março de 2010 e de 15.000.000 de unidades em março de 2012. Em meados de 2010, havia 70 modelos de veículos flex disponíveis no mercado, fabricados por 11 grandes fabricantes de automóveis. O sucesso dos veículos flex, em conjunto com a mistura E25, obrigatória em todo o país, permitiu que o consumo de álcool combustível no país atingisse uma quota de mercado de 50% da frota de carros movidos a gasolina em fevereiro de 2008. Em termos de energia equivalente, o etanol de cana representou 17% do consumo total de energia do país no setor dos transportes em 2008.

Os primeiros usos práticos do etanol deram-se entre meados dos anos 1920 e início dos anos 1930. Mas somente nos anos 1970, com a Crise do Petróleo, que o Brasil passou a usar maciçamente o etanol como combustível. Na segunda metade da década de 1980 por diversos motivos ocorreu uma forte retração no consumo de álcool combustível. Atualmente uma combinação de fatores como a preocupação com o meio ambiente e a esperada futura escassez de combustíveis fósseis levaram a um interesse renovado pelo etanol.

Em 1975, o decreto presidencial n° 76.593, assinado pelo então presidente Ernesto Geisel, criou o Proálcool - Programa Nacional do Álcool, desenvolvido por uma equipe de especialistas liderada pelos engenheiros Lamartine Navarro Júnior e Cícero Junqueira, acompanhado pelo empresário Maurílio Biagi. O programa de motores a álcool foi idealizado (criado) pelo físico José Walter Batista Vidal e pelo engenheiro Urbano Ernesto Stumpf.

O programa substituiu a então gasolina comum por álcool etílico, o que resultou em 10.000.000 de automóveis a gasolina a menos rodando no Brasil logo nos seus primeiros anos 10 anos de implementação, diminuindo a dependência do país ao petróleo importado. A decisão de produzir etanol a partir da cana-de-açúcar por via fermentativa foi tomada em razão da baixa nos preços do açúcar na época.

Foram testadas, sem sucesso, outras alternativas de fontes de matérias-primas, como, por exemplo, a mandioca. A grande disponibilidade de álcool nesse período rendeu a pesquisadores a possibilidade de estudos da alcoolquímica, análoga da petroquímica baseada no petróleo, como, por exemplo, estudos sobre a viabilidade da produção de óxido de etileno e monômeros (plásticos) a partir do etanol, matérias-primas básicas para a produção de uma gama de compostos químicos usados no dia-a-dia.

Com a substituição do combustível, os automóveis precisaram passar por alterações. Como exemplo, os tubos e mangueiras automotivos tiveram seu material substituído; o calibre do percurso de combustível teve de ser aumentado; por causa do poder calorífico menor do álcool, foi necessário instalar injeção auxiliar a gasolina para partida a frio; o carburador teve de ser feito com material anticorrosivo, assim como a bomba de combustível, que passou a ser composta de cádmio. O primeiro automóvel produzido em série, equipado com motor a álcool, foi o clássico Fiat 147, lançado em 1978.

O programa começou a ter problemas a partir da década de 1980, à medida que o preço internacional do petróleo baixava, tornando o álcool combustível pouco vantajoso tanto para o consumidor quanto para o produtor. Para agravar o problema, o preço do açúcar começou a aumentar no mercado internacional na mesma época em que o preço do petróleo baixava, fazendo com que fosse muito mais vantajoso para os usineiros produzir açúcar no lugar do álcool.

E, por causa disso, começou a faltar regularmente álcool combustível nos postos, deixando os donos dos carros movidos pelo combustível vegetal sem opções. Essas sucessivas crises de desabastecimento, aliadas ao maior consumo do carro a álcool e o menor preço da gasolina, levaram o Proálcool a descrença geral por parte dos consumidores e das montadoras de automóveis e, desde então, a produção de álcool combustível e de carros movidos a esse combustível entraram em um declínio que parecia não ter fim, chegando ao ponto de a maioria das montadoras não oferecer mais modelos novos movidos a álcool.

A tecnologia flex já estava em testes de adaptação no Brasil desde meados da década de 1990, porém por falta de regulamentação governamental, esses modelos não podiam ser vendidos ao público. Essa regulamentação só saiu no final de 2002 e logo no início de 2003 a Volkswagen do Brasil apresentou ao mercado o primeiro carro flexível em combustível, o Gol Total-Flex, rapidamente seguida pela General Motors, com o seu Chevrolet Corsa FlexPower. Desde então, salvo algumas exceções, todas as montadoras instaladas no Brasil produzem carros bicombustíveis, e hoje, cerca de 20 anos depois do lançamento do primeiro carro bicombustível, os carros equipados com motores flex já correspondem a mais de 85% das vendas de automóveis 0 km, colocando novamente o Brasil na vanguarda do chamado combustível verde.

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