18 out, 2017
por Daniel Geraldes
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O aumento dos biolubrificantes

O AUMENTO DOS BIOLUBRIFICANTES

 Uma grande área de crescimento para os biolubricantes é o mercado de turbinas eólicas, já que as caixas de engrenagem usam muito lubrificante, causando derramamento no mar.

Biolubrificantes feitos a partir de matérias-primas como sementes de maracujá e óleo de cozinha usado têm grande potencial em setores tradicionalmente “verdes” e atividades marítimas. Embora o mercado de biolubrificantes esteja crescendo, seu potencial ainda permanece inexplorado.
As vendas mundiais de biolubrificantes devem chegar a US$ 2,97 bilhões até 2020, de acordo com a empresa de pesquisa americana Markets and Markets, com fluidos hidráulicos guiando o setor. O mercado dos EUA é a região de mais rápido crescimento, enquanto a Europa mantém a maior quota de mercado (cerca de 45%).

No entanto, embora os projetos de pesquisa e desenvolvimento tenham revelado e desencadeado o vasto potencial de crescimento para este setor, o esforço continua sendo o desenvolvimento de quantidades suficientes de matéria-prima para permitir que a indústria substitua o lubrificante a base de óleo fóssil de forma econômica. Isso, entretanto, é algo que a indústria está empenhada em alcançar à medida que o peso da legislação ambiental global e as diretrizes que promovem os biolubricantes aumentem rapidamente.

Allen Barbieri é CEO da Biosynthetic Technologies, com sede em Irvine, Califórnia. Sua empresa desenvolveu patentes do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), criando uma maneira de fazer biolubrificantes sintéticos a partir de óleo vegetal.

Basicamente os pesquisadores inventaram uma nova molécula que se comporta como uma molécula base-petróleo, mas que de fato é base-bio. O óleo vegetal é dividido em ácidos graxos, a partir do qual a molécula sintética é feita. Os produtos são então feitos a partir dessas novas estruturas. Exemplos de óleos vegetais usados incluem óleo de soja e óleo de palma – menos caro do que óleos sintéticos base-petróleo. O custo de fracionar os óleos também é muito menor do que os processos envolvidos no fracionamento do petróleo bruto.

A empresa tem agora 35 patentes com 20 pendentes. Faz lubrificantes sintéticos, que são mais limpos, mais baratos, não tóxicos, biodegradáveis e mais respeitadores do ambiente do que seus equivalentes à base de petróleo.

“Os produtos superam os lubrificantes base-óleo em algumas áreas, como a limpeza do motor”, diz Barbieri. A estabilidade oxidativa dos produtos da empresa é de duas a três vezes maior do que os produtos base-petróleo já que os biolubrificantes não se tornam tão viscosos, acrescenta.

Áreas de crescimento

Uma forte área de crescimento para tais lubrificantes pode ser encontrada no mercado de turbinas eólicas, uma indústria fundada em princípios “verdes”, adotando os biolubrificantes verdes, diz Barbieri. “As caixas de engrenagens usadas em turbinas eólicas usam muito lubrificante de óleo que acaba vazando para o mar. Usar um biolubrificante é muito mais apropriado para essa indústria”, diz ele. Outras áreas de crescimento incluem indústrias marítimas, novamente devido a crescente pressão em manter os mares limpos. Ambas as indústrias estão sujeitas a regulamentação crescente sobre a biodegradabilidade dos produtos utilizados em sua operação.

Tais regulamentos e orientações também alimentam a maneira sobre a qualidade dos combustíveis e políticas de emissões de carbono em geral. E, enquanto as empresas respondem, estão muitas vezes aumentando a proporção de biolubrificantes usados em seus produtos, ao invés de torná-los completamente isentos de petróleo, Barbieri acrescenta.

A indústria de óleo de motor analisa aumentar os níveis de biolubrificantes em seus produtos no mínimo em 15% e no máximo em 85%, diz Barbieri.

Outras aplicações incluem graxa e fluidos para metalurgia. Uma das razões por trás disso é que “forma-se uma névoa na fábrica quando o metal está sendo trabalhado – se esta névoa é à base de óleo vegetal, é muito menos prejudicial para os trabalhadores do que uma névoa à base de petróleo”, Barbieri diz.

Produção em dificuldades para acompanhar o potencial de crescimento

A demanda tem aumentado, mas a produção luta para manter-se. A Biosynthetic Technologies uniu-se com a fabricante de produtos químicos norte-americana Albermarle Corporation para construir uma planta de demonstração em grande escala para produtos de base biológica. Será capaz de produzir 20 M de galões/ano, o que representa 0,2% da quota de mercado global.

“O potencial de crescimento é incrível”, diz Barbieri. Isso também é reconhecido na Europa, onde a empresa alemã Klüber Lubrification desenvolveu a série Klübersustain de lubrificantes base-bio, e afirma que executam pelo menos tão bem quanto os lubrificantes à base de óleo de petróleo.

Em março de 2016, lançou o novo lubrificante Klüberbio LG 39-701N para fabricantes e operadores de guinchos de âncora, sistemas jack-up e outros equipamentos marítimos de bordo. Os produtos são considerados compatíveis com o padrão EAL – Environmentally Acceptable Lubricant (Lubrificante Ambientalmente Aceitável) desenvolvido pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) e permitem a operação de drivers abertos (como belt drives) a temperaturas de até 30°C.  Feitos “a partir de 100% de recursos renováveis e facilmente biodegradável”, diz Dirk Fabry, gerente de desenvolvimento de negócios para a marinha, unidade de óleo e gás da Klüber.

Também na Europa, o projeto VOSOLUB financiado pela União Européia (UE) e liderado por Carine Alfos, diretora de inovação do Instituto Francês de Óleos e Gorduras (ITERG – Institut des Corps Gras), tem contribuído para o avanço do biocombustível comercialmente viável.

“Regulamentação, tecnologia ambientalmente amigável e maiores investimentos em pesquisas tornou mais provável que os biolubricantes possam substituir mais dos lubrificantes à base de óleo a longo prazo”, diz Alfos. Ela fez uma série de previsões sobre o uso de biolubrificantes até 2020 – as estimativas variam de acordo com quanto dinheiro as instituições, governos e empresas colocam em pesquisa e desenvolvimento. “Isso poderia fazer uma diferença de 50% no uso geral de biolubrificantes”, acrescenta.

Um dos patrocinadores do projeto, a empresa britânica RS Clare & Co, desenvolveu novas tecnologias para melhorar o desempenho e a estabilidade de seus lubrificantes de origem marinha. A empresa BioMarine recebeu um rótulo ecológico da UE. O diretor Paul Vann diz que o portfólio é entre 75% e 90% renovável e não contém aditivos tóxicos. “Também estão de acordo com o Regulamento de Licença de Geração de Embarcações dos EUA de 2013, que diz que os usuários marinhos têm que usar um Lubrificante Ambientalmente Aceitável (EAL) – principalmente nos casos onde o vazamento no mar é uma possibilidade “, ele continua.

Quanto aos requisitos destas normas, a EPA define um EAL como “não sendo formador de brilho, contendo pelo menos 75% de componentes prontamente bidegradáveis, sendo o restante não bioacumulativo e cumprindo os níveis de toxicidade aquática de pelo menos 1000 miligramas/litro, testado em algas, artrópodes e peixes.”

O porta-voz da direção geral da Comissão Europeia para meio ambiente, afirma que o rótulo ecológico da UE é “concedido aos fabricantes de fluidos hidráulicos, óleos para transmissões de tratores, graxas e graxas para tubos de popa, óleos de motosserras, lubrificantes para cabos de aço, óleos para tubos de popa, óleos para motores a dois tempos, óleos de engrenagens industriais e marítimas.”

A gigante mundial do petróleo francês, Total SA é uma das empresas com as quais a Biosynthetic Technologies trabalha. A Total produz sua linha de biolubrificantes, especialmente para máquinas que poderão vazar óleo no ambiente, como motosserras, motores de 2 tempos, agentes de desengorduramento, graxas, óleos hidráulicos, caixas de engrenagens e eixos. Recomendam o uso de biolubrificantes em relação a produtos à base de óleo em áreas onde a proteção ambiental é uma “preocupação constante”, como mar, montanhas, terras agrícolas ou florestas.

“Nossa gama completa de biolubrificantes cuida de situações e aplicações de máquinas que podem representar um risco direto ao meio ambiente por vazamento ou derramamento. A empresa está plenamente consciente da necessidade de proteção ambiental nesta área”, disse um porta-voz da Total.

Sementes ricas em ácidos graxos insaturados

Em todo o mundo, cerca de 40 milhões de toneladas de lubrificantes são usados anualmente – e cerca de metade termina nos rios, em terra ou no mar como resíduos químicos poluentes, de acordo com a EPA dos EUA. Como resultado, tem se promovido ativamente o uso de biolubrificantes.

Em 2011, reconheceu-se a minúscula dimensão da indústria de biolubrificantes e foi emitido um regulamento criando a EAL. Isso despertou uma onda de produção e interesse comercial na área, não só em aplicações marítimas, mas também no segmento de automóveis e setor industrial.

A pesquisa acadêmica nesta área é mais intensa do que nunca. Cientistas descobriram que os óleos de palma, canola, mahua, girassol, semente de algodão, soja e, posteriormente, sementes de maracujá, cardo e óleo de cozinha usado podem ser usados para fazer lubrificantes ecológicos.

Por outro lado, na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, em Natal, os pesquisadores descobriram que aproximadamente 85% do óleo de maracujá e óleo de sementes de moringa são compostos por ácidos graxos insaturados – material de base agora usado por Biosynthetic Techonologies e por outros para produção.

Sementes de moringa são agora utilizadas com sucesso em biolubrificantes. Experimentos bem-sucedidos em julho de 2015 na universidade foram realizados por epoxificação de óleos vegetais através do uso de ácido performico, demonstrando sua capacidade de substituir lubrificantes comerciais baseados em fósseis.

Como esses estudos são ainda muito recentes, o uso comercial de biolubrificantes envolvendo muitos materiais ainda está muito no início. Analistas da Grand View Research, com sede em São Francisco, Califórnia, informaram que a produção de óleo de palma bruto cresceu em parte devido ao crescimento das aplicações de lubrificantes.

Os pesquisadores da Grand View estudaram biolubrificantes hidráulicos usando óleo vegetal epoxidado via ácido performico. Descobriram que os dois óleos de sementes podem substituir os fluídos lubrificantes minerais comerciais.

Enquanto isso, mais brotos verdes – espinhosos – são encontrados na Sardenha, Itália, onde o produtor Matrica SpA apresenta planos para a reconstrução de óleo de semente de cardo para uso em biolubrificantes, tendo sido inicialmente utilizado em produtos bioplásticos. Os biolubrificantes feitos deste óleo dissolvem-se inofensivamente no mar. A Matriaca assinou um acordo com agricultores locais e outros, a fim de desenvolver o abastecimento do óleo para que possa ser usado comercialmente. A empresa diz que em menos de um ano deverão   alcançar este objetivo: “Estamos trabalhando com os agricultores locais para aumentar a produção de cardos. Os cardos não consomem água e podem crescer em áreas secas. Assim como a geração de alimentos para animais, também podem fazer as matérias-primas para produzir produtos ambientalmente amigáveis, como os biolubrificantes. ”

Outras técnicas estão sendo desenvolvidas para ampliar ainda mais o uso de óleos vegetais como biolubrificantes. Por exemplo, óleo de cozinha usado foi identificado como um produto que poderia ser refinado e alterado para convertê-lo em vários biolubricantes para o setor automotivo. Além disso, tem sido geralmente aceito pelos pesquisadores que por volta de 2030, 15% de todos os lubrificantes utilizados serão biolubrificantes.

 

Matéria gentilmente cedida pela revista OFI – Oils & Fats International.

Escrita por Andrew Burnyeat, escritor freelance.

Julho/Agosto de 2016, Vol. 32 No6

PUBLICAÇÃO EXCLUSIVA REVISTA ÓLEOS & GORDURAS – ED. MAR/ABR 2017

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