Professor da USP defende uso combinado de etanol e biodiesel em motores diesel como caminho mais realista para a transição energética no transporte rodoviário
Nelson Bortolin
Enquanto o setor automotivo mundial discute eletrificação e hidrogênio, o professor Armando Antônio Maria Laganá, da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, defende que a transição energética no Brasil deve passar pelo etanol. Ele faz parte de um grupo de 17 pforessores da Poli que escreveram um documento enviado ao governo federal com propostas para o setor.
O grupo propõe substituir por etanol toda a gasolina utilizada hoje na frota brasileira de veículos de passeio e incluir o etanol também nos veículos pesados. Em entrevista à Revista Carga Pesada, ele afirmou que soluções híbridas e elétricas enfrentam limitações técnicas e econômicas no transporte rodoviário de longa distância, abrindo espaço para o uso combinado de etanol e biodiesel nos motores diesel atuais.
Segundo Laganá, é importante separar as aplicações urbanas das rodoviárias. Para ele, ônibus e caminhões leves urbanos podem se beneficiar da tecnologia híbrida, mas os veículos pesados de estrada exigem outra abordagem. “Nos veículos urbanos, a potência média utilizada é muito menor que a potência máxima do motor. Isso permite usar um sistema híbrido com baterias menores e motor a etanol”, explicou.
Ele cita como exemplo um ônibus urbano diesel de 260 cavalos, cuja demanda média de potência gira em torno de apenas 25% a 30% da potência máxima. Nesse cenário, as baterias funcionam apenas como apoio em momentos de pico. “O ônibus elétrico precisa de bateria com capacidade aproximada de 400 kWh. Num híbrido, seriam cerca de 40 kWh. O veículo fica muito mais barato”, afirmou.
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De acordo com o professor, o custo ainda é um dos principais obstáculos da eletrificação pesada. Ele lembrou que um ônibus elétrico pode custar até quatro vezes mais que um modelo diesel convencional.
Rodoviário exige outra solução
Para caminhões pesados de longa distância, no entanto, Laganá considera inviáveis tanto a eletrificação quanto os sistemas híbridos atuais. “No veículo de estrada, a potência média é cerca de 70% da potência máxima. Então o híbrido praticamente perde a vantagem”, disse.
Ele também demonstra ceticismo em relação ao hidrogênio, sobretudo pelo custo elevado da tecnologia. “O hidrogênio vai sair muito caro”, resumiu.
Na avaliação do pesquisador, a alternativa mais realista no curto e médio prazo é adaptar os motores diesel atuais para operar também com etanol.
Injeção de etanol no motor diesel
Laganá explicou que estudos conduzidos por empresas como a Bosch já testam sistemas que mantêm a injeção tradicional do diesel, mas acrescentam etanol na admissão de ar do motor. “O diesel continua fazendo a ignição, porque ele tem autoignição. Quando ele queima, acaba queimando junto o etanol”, explicou.
Segundo ele, dependendo da condição de operação do motor, já seria possível substituir imediatamente cerca de 30% do diesel por etanol sem mudanças profundas na arquitetura do propulsor. “A vantagem é que seriam necessárias poucas modificações no motor. Você não muda bloco, pistões nem cabeçote”, afirmou.
O pesquisador diz que, futuramente, a adoção de injeção direta de etanol poderá elevar a eficiência e aumentar ainda mais essa participação.
Caminho gradual
A proposta defendida pelo professor combina o avanço do etanol com o aumento gradual do biodiesel já misturado ao diesel comercial até eliminar totalmente o diesel fóssil..
Atualmente, o diesel brasileiro possui 15% de biodiesel. Com mais 30% de substituição por etanol, o diesel fóssil poderia cair para algo próximo de 45% da composição energética total. “Já é um avanço significativo em termos de transição energética”, avaliou.
Para Laganá, a solução talvez não seja perfeita do ponto de vista técnico, mas atende à urgência ambiental e aproveita uma vantagem competitiva brasileira. “Não dá para dizer que é mais vantajoso que o diesel puro. Mas o planeta precisa eliminar o diesel fóssil”, concluiu.
Por que as montadoras resistem ao etanol
Segundo Laganá, a principal dificuldade para ampliar o uso do etanol em veículos comerciais não está necessariamente na tecnologia, mas no modelo global das montadoras multinacionais. “Do ponto de vista mundial, o etanol está fora da agenda porque Europa e Estados Unidos não têm a mesma disponibilidade de área agrícola do Brasil”, afirmou.
Ele cita um exemplo relatado por um pesquisador alemão especialista em combustão. “Para abastecer toda a frota da Alemanha com etanol, seria necessário algo equivalente a um terço da área do país”, relatou.
Na avaliação do professor, as matrizes das montadoras preferem desenvolver plataformas globais padronizadas, voltadas principalmente ao mercado europeu, o que reduz o interesse em soluções específicas para o Brasil. “Elas querem um produto igual no mundo inteiro para ganhar escala e reduzir custo. Porém os executivos no Brasil já estão se sensibilizando para buscar soluções com os biocombustíveis”, alega.
Por isso, ele defende uma atuação mais firme do governo brasileiro na definição de metas e políticas industriais voltadas à transição energética nacional.
Área agrícola não seria problema, diz professor
Questionado sobre a necessidade de expansão da produção de etanol, Laganá afirma que o Brasil teria capacidade territorial para avançar sem comprometer áreas sensíveis. Ele cita estudos da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), segundo os quais o país utiliza atualmente cerca de 8,8 milhões de hectares de cana-de-açúcar para produzir o etanol consumido hoje.
Segundo ele, para substituir toda a gasolina e metade do diesel consumidos no Brasil, seriam necessários aproximadamente mais 25 milhões de hectares. O número parece elevado, mas o pesquisador lembra que o próprio levantamento da EPE aponta a existência de cerca de 80 milhões de hectares de pastagens degradadas no País. “Desse total, 40 milhões poderiam ser utilizados para produção e os outros 40 milhões destinados à recuperação ambiental”, afirmou.
Biogás e hidrogênio
Laganá afirma que o Brasil precisa construir uma estratégia própria de transição energética para o transporte pesado, aproveitando a infraestrutura já existente de etanol e biodiesel.
O professor pondera que o biogás também pode ser uma alternativa, mas questiona se sua utilização não seria mais estratégica na indústria. Ele cita como exemplo a utilização de biogás pela Volkswagen para compensar emissões no processo industrial de pintura de veículos.
Na avaliação dele, o hidrogênio ainda está distante de se tornar uma solução economicamente viável para veículos pesados, devido ao alto custo da tecnologia e das baterias necessárias para armazenamento de energia.
Universidades desenvolvem pesquisas
Laganá explica que universidades brasileiras, montadoras e sistemistas já desenvolvem pesquisas para aumentar a eficiência de motores a combustão utilizando etanol, biogás e sistemas híbridos. Ele destaca estudos envolvendo simulações avançadas de combustão, injeção estratificada e alterações em motores diesel convertidos para gás, com ganhos relativos de eficiência que podem chegar a 20%.
Segundo o pesquisador, programas federais como o Mover, por meio da Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa (Fundep) e iniciativas financiadas pela Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) ajudaram universidades e empresas a se capacitarem para desenvolver tecnologias nacionais voltadas à descarbonização do transporte.
Teste da Bosch já consegue substituir mais de 35% do diesel por etanol
