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Espacios. Vol. 37 (Nº 30) Año 2016. Pág. 25

Análise dos impactos ambientais da produção do biodiesel etílico de sebo bovino através da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV)

Analysis of environmental impacts of the production process of the ethyl biodiesel obtained from beef tallow through Life Cycle Assessment (LCA)

Rafael Alves ESTEVES 1; Roberto Guimarães PEREIRA 2

Recibido: 02/0616 • Aprobado: 25/06/2016

Conteúdo

1. Introdução

2. Metodologia

3. Resultados

4. Discussão

5. Conclusão

Agradecimentos

Referências

1. Introdução

O biodiesel é um combustível alternativo ao óleo diesel comum, sendo derivado de fontes renováveis como, por exemplo, a soja, dendê, mamona, algodão, girassol, sebo bovino, etc. Esse biocombustível apresenta propriedades físico-químicas e reológicas semelhantes ao do óleo diesel e pode ser utilizado em motores convencionais (PEREIRA et al., 2007; DEMIRBAS, 2009).

De acordo com Viana (2008), a grande vantagem da utilização do biodiesel é que ele pode ser usado diretamente nos motores a diesel, produzindo uma queima menos suja quando comparada com a queima do óleo diesel comum (origem fóssil). A combustão do biodiesel em motores a diesel gera uma redução na emissão de gases poluentes como material particulado, óxidos de enxofre, hidrocarbonetos, óxido nitroso e dióxido de carbono. Além disso, estudos têm mostrado que o biodiesel é um excelente lubrificante que pode aumentar a vida útil do motor.

Diante disso, estudar o ciclo de vida do biodiesel obtido a partir do sebo bovino, principais matérias-primas na produção do biodiesel atualmente, portanto, é relevante na medida em que a busca por novas tecnologias e aumento da produtividade tornam-se necessários no sentido de minimizar os impactos negativos acarretados ao longo da cadeia de produção do biocombustível, buscando uma maior eficiência ambiental e econômica no nicho social ao qual o processo está inserido.

Um dos métodos mais aceitos internacionalmente para avaliação dos impactos ambientais associados a atividades ou produtos baseia-se na Avaliação do Ciclo de Vida (ACV). Para Mattsson e Sonesson (2003) a ACV consiste em avaliar os aspectos ambientais e os impactos potenciais associados ao ciclo de vida de um produto, desde a extração dos recursos naturais até o uso e disposição final do produto. As categorias gerais de impacto ambiental consideradas em estudos de ACV incluem uso de recursos naturais, implicações sobre a saúde humana e consequências ecológicas.

Essa ferramenta ou método serve como auxílio na tomada de decisão de produção de determinados produtos ou escolha de processos, considerando os impactos causados ao meio ambiente. E pode, ainda, identificar oportunidades de melhorias dos aspectos ambientais, considerando as várias fases de um sistema de produção.

A ACV fornece visão geral do real impacto causado pela fabricação de certo produto, determinando as etapas críticas da produção que proporcionam altas descargas ambientais ou que consumam grandes quantidades de recursos naturais.

Uma vez que o ciclo de vida do biodiesel considera fluxos de entradas e saídas para a economia e para o meio ambiente, é possível analisar, através do estudo de ACV, os impactos econômicos, sociais e ambientais no decorrer da cadeia produtiva e determinar a desempenho ambiental dos processos.

Neste contexto, o presente trabalho apresenta os resultados do estudo de ACV da cadeia produtiva do biodiesel obtido a partir do sebo bovino via rota etílica. Este estudo buscou avaliar os fluxos de matéria e energia de entrada e saída de cada etapa do processo de obtenção do biocombustível a fim de identificar aquelas mais impactantes e relevantes em termos ambientais.

2. Metodologia

A metodologia foi desenvolvida de acordo com a Norma Brasileira ABNT NBR ISO14040:2009 para Avaliação do Ciclo de Vida. Nela são relatados os princípios e a estrutura que um estudo de ACV deve conter e que se deve adotar para uma abordagem sistemática desde a aquisição de matéria-prima até a disposição final, possibilitando a transparência do estudo a tópicos como o escopo, às suposições consideradas, à qualidade dos dados e aos resultados.

Para a realização do presente trabalho foi necessário cumprir as seguintes etapas metodológicas:

2.1. Primeira etapa: Definição do Objetivo e Escopo

O objetivo deste estudo de ACV é identificar os impactos ambientais causados durante o processo produtivo do biodiesel produzido a partir do sebo bovino, via rota etílica.

Espera-se dessa maneira verificar os impactos ambientais associados ao processo produtivo em cada etapa da produção pertinente ao tipo de matéria-prima estudada. Ainda, avaliar as contribuições mais significativas em termos de consumo de matéria e energia nos diferentes processos.

Adotou-se para este estudo de ACV a abordagem Cradle to Gate (do berço até o portão da fábrica). O estudo compreendeu como fronteira a fase de criação do gado até a produção do biodiesel refinado.

Calculou-se a unidade funcional em a partir do poder calorífico do óleo do sebo bovino. O poder calorífico de um combustível indica a quantidade de energia desenvolvida pelo combustível por unidade de massa, quando ele é queimado. No caso de um combustível de motores, a queima significa a combustão no funcionamento do motor. Quanto maior o poder calorífico, maior é a energia do combustível. Nesse sentido, foi definida como unidade funcional deste estudo a quantidade de recursos necessários para a produção de 1 GJ de energia fornecida por biodiesel produzido.

Tomando por base o trabalho realizado por Cárdenas (2011) foi estabelecido o valor para o poder calorífico (PCI) do sebo bovino, como sendo 39,9MJ/kg. Nesse sentido, o fluxo de referência adotado para este estudo será o quantitativo da massa de biodiesel produzido (em kg) necessários para gerar o total de energia equivalente a 1 GJ. Logo: fluxo de referência para o sebo bovino = 39,9 MJ/Kg = 0,0399 GJ/Kg à 25,062 Kg.

2.2. Segunda etapa: Análise do Inventário

Todos dados utilizados neste trabalho foram obtidos de fontes secundárias, tendo como referência outros trabalhos realizados por pesquisadores que atuam no tema. O levantamento bibliográfico consistiu em consulta a diversas dissertações de mestrado que abordaram estudos de ACV, bem como teses de doutorado para a validação dos inventários do ciclo de vida específicos para biocombustíveis produzidos com as especificidades da realidade nacional, cujos resultados foram aplicados na construção dos inventários dos ciclos de vida das matérias-primas utilizadas neste estudo comparativo.

Os dados não disponíveis nas fontes consultadas foram complementados a partir da biblioteca (base de dados) Ecoinvent – versão 3, manipulada através da utilização do software Simapro – versão 8. 

Não foi realizado contato direto com empresas específicas. Todos os dados obtidos para a realização deste estudo de ACV estão devidamente citados nas referências bibliográficas, podendo ser facilmente buscados e acessados.

2.3. Terceira etapa: Avaliação dos Impactos

Etapa de definição das categorias de impacto ambiental. No presente estudo, o método de análise do impacto ambiental utilizado foi o método CML 2001. As categorias de impactos ambientais estudadas neste trabalho são definidas pelo método utilizado e, dentre todas as categorias de impacto que o método fornece, as que foram escolhidas para este estudo são: mudanças climáticas (aquecimento global), destruição da camada de ozônio, acidificação, eutrofização, ecotoxicidade de águas doces e terrestre, toxicidade humana, destruição de recursos abióticos e uso do solo (uso da terra).

2.4. Quarta etapa: Interpretação do Ciclo de Vida

Nessa etapa, os dados obtidos durante a realização do estudo serão analisados e utilizados na formulação de conclusões e recomendações para a melhoria do sistema estudado. Estas informações poderão servir para análise e seleção de processos, insumos e equipamentos, e assim orientar importantes decisões para a redução de custos e aprimoramento tecnológico, energético e ambiental.

3. Resultados

3.1 Sistema do Produto

O sistema do produto é estudado (Figura 1) é composto por quatro subsistemas elementares: i) produção do gado gordo para abate (cuja saída é o gado gordo); ii) processo de abate do gado (cuja saídas é a carne, chifre e materiais sem valor alimentício para o comércio, que gerará o sebo bovino); iii) usina de produção do sebo bovino (onde a saída é o próprio sebo bovino); e iv) usina de produção do biodiesel de sebo bovino, através da transesterificação (cuja a saída é o biodiesel de sebo bovino refinado).

O sistema do produto inclui os processos vindos da tecnosfera (entradas dos subsistemas que compõem a esfera tecnológica), tais como: defensivos agrícolas, insumos para sanidade animal, sal mineral, pastagens, rações para alimentação dos animais, infraestrutura fazendária, óleo diesel, eletricidade, transporte e água. Além disso, inclui entradas diretas da natureza como: energia solar, dióxido de carbono e área (terra/solo).

Figura 1. Fronteira do estudo – ACV do biodiesel de sebo bovino.
Fonte: Elaborado pelo autor (2015)

3.2 Alocação do Sistema

Quando há coprodutos que saem do mesmo processo produtivo estudado são usados fatores de alocação para distribuir a intensidade de uso de recursos e emissões para o meio ambiente de forma coerente com realidade. No caso do sebo bovino, a alocação é necessária ao final do processo de abate no frigorífico.

Como produtos que saem para cada animal que é abatido no frigorífico, de acordo com dados publicados pelo BEEFPOINT (2013), a proporção dos materiais é a seguinte: carne comercial = 46%, osso = 16%, órgãos (miúdos) = 15%, carcaça = 8%, couro = 7%, sangue = 4%, gordura = 4%.

Os dados apresentados acima estão em conformidade com os dados publicados por Felício (1998).  No trabalho, o autor faz um estudo considerando o abate de um boi de 468 kg. Excluindo as perdas em urina e excrementos do animal durante o transporte da fazenda até o frigorífico, o processo de abate do animal rende 131 kg (~27,2%) entre osso, carcaça e gordura (materiais que darão origem ao sebo bovino).

Para este estudo o parâmetro de alocação escolhido foi a mássica, respeitando o percentual de massa de 28% de rendimento de sebo bovino (processado a partir do osso, carcaça e gordura do animal abatido). Ou seja, para cada quilograma de peso vivo do animal abatido, isso resultará na geração de 28 kg de sebo bovino.

3.3 Inventário do Ciclo de Vida – ICV do Biodiesel de Sebo Bovino

Para a modelagem deste estudo de ACV do biodiesel de sebo bovino foram calculados os dados de entradas e saídas, considerando os resultados obtidos de outros três trabalhos realizados, a saber: “Inventário do ciclo de vida do biodiesel de sebo bovino e de soja e do óleo diesel de petróleo usados em ônibus urbanos da cidade de São Paulo, SP” de Cunha (2008), “Análise energética e da viabilidade técnica da produção de biodiesel a partir de sebo bovino” de Lopes (2006) e “Avaliação dos impactos ambientais da pecuária de corte semi-intensiva” de Willers (2014).

No primeiro trabalho, o autor inventariou os dados de entradas e saídas para o ciclo de vida do biodiesel de sebo bovino e de soja e os compararam os resultados obtidos com o ciclo de vida do óleo diesel de petróleo (também inventariado no estudo). O estudo modelou a simulação de cenários para diferentes locais de produção dos produtos e dos locais de consumo final para a mistura B20. 

No segundo trabalho, a autora dividiu o trabalho em duas partes, onda na primeira parte foi discutido o uso de alguns catalisadores básicos para a produção do biodiesel etílico de sebo bovino (considerado uma matéria-prima de baixo custo), mostrando que sua produção através da transesterificação básica é viável. Na segunda parte do trabalho, o objetivo foi analisar o balanço energético da produção de biodiesel de sebo bovino.

O terceiro trabalho a autora se propões a realizar um estudo de caso da pecuária de corte semi-intensiva de duas propriedades localizadas no sudoeste baiano. O trabalho seguiu a metodologia da Avaliação do Ciclo de Vida estabelecida pela ISO 14040 (2009) e avaliou quais fases do processo de produção do gado (etapas de cria, recria e engorda dos animais) são mais relevantes e significativas em termos ambientais para as categorias de impactos adotadas no estudo.

Os transportes dos produtos oriundos das etapas elementares da cadeia produtiva do biodiesel de sebo bovino foram estimados com base em distâncias médias encontradas na realidade da cadeia produtiva envolvendo a relação entre as fazendas, os frigoríficos e as usinas de biodiesel no Brasil. Em média, a distância encontrada para transporte entre o local de produção do gado até o frigorífico (onde é realizado o abate e a separação da carne comercial, ossos, drenagem e coleta do sangue, couro e gordura dos animais abatidos) é de 90 km feito por caminhão. Considerou-se a distância de 20 km entre o frigorífico e a usina de produção do sebo bovino que servirá de matéria-prima para a produção do biodiesel na usina de transesterificação. E, para finalizar os transportes, foi considerada a distância de mais 20 km desde a produção do sebo bovino até a usina de produção do biodiesel (transesterificação).   

O levantamento dos dados de inventários dos ciclos de vida para a produção do etanol e do hidróxido de sódio utilizados na modelagem do ciclo de vida deste estudo (álcool e catalisador, respectivamente, necessários no processo de transesterificação), foram obtidos calculados a partir de outros estudos e pela biblioteca do Ecoinvent v3. 

Como premissa específica, o presente estudo leva em consideração as características de pecuária extensiva aplicada na região Centro-Oeste do Brasil, o que implica em significativas divergências nos resultados se comparados os resultados deste estudo com outros estudos de ACV modelados para outras regiões do país.

A região Centro-Oeste foi estabelecida como parâmetro de fronteira para o estudo devido a sua alta produtividade e representatividade na criação de gado. A região é a que detém o maior rebanho do país, segundo dados do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA, 2014). Neste sentido, se torna evidente a importância da Região Centro-Oeste na produção agropecuária do país.

3.3.1 Inventário do subsistema de produção do gado

O subsistema de produção do gado envolve todas as atividades inerentes ao processo de ocupação e transformação do solo para pastagem, aplicação de defensivos agrícolas, a utilização de combustíveis para a realização das operações produtivas, consumo de água e energia, produção do sal mineral, o transporte dos insumos e animais e todas as necessidades em infraestrutura fazendária.

Para pastagem foi considerado no cálculo do inventário o uso de sementes forrageiras, a semeadura, a fertilização do solo com NPK, a ocupação e transformação do solo, os materiais utilizados para a construção das cercas existente em propriedades rurais.

A água é um recurso muito utilizado nas propriedades rurais em função da dessedentação dos animais, para irrigação no cultivo das forrageiras e para a manutenção das propriedades. A utilização desse recurso se dá através de captação de água superficial (riachos e açudes) e água subterrânea (poços). A utilização de água subterrânea implica a necessidade de energia elétrica para sua captação através do bombeamento para o reservatório.

Os animais necessitam de suplementação alimentar para crescer de forma rápida e saudável. Um suplemento muito utilizado pelos produtores é o sal mineral. O cálculo de sua contribuição no estudo foi obtido mediante a biblioteca de dados Ecoinvent v3.

A Tabela 1 apresenta o inventário dos dados para o subsistema referente a produção do gado.

Tabela 1. Inventário do ciclo de vida referente a produção do gado.

Fonte: Elaborado pelo autor a partir de cálculos realizados para o fluxo
de referência do estudo tendo como base os autores citados na tabela.

3.3.2 Inventário do subsistema processo frigorífico de abate

Este subsistema contempla as atividades pertinentes ao recebimento dos animais em currais de recepção, repouso dos animais em dieta hídrica, limpeza dos animais, encaminhamento dos animais à sala de matança, aplicação da técnica de atordoamento (muito utilizada a pistola pneumática), abate dos animais e separação das peças do animal abatido.

A principal entrada material neste processo é o gado a ser abatido. Como saída principal de interesse para esse estudo é o resíduo do processo de abate (ossos, carcaças e gorduras), que serão processados e transformados em sebo bovino na usina de produção de sebo. O sebo produzido será o principal insumo para a produção do biodiesel de sebo bovino.

Sobre o processo frigorífico incide normas rígidas da fiscalização sanitária. Por este motivo, como forma de manter a higiene no local, há uma demanda muito grande por água. Em todas as etapas do processo a água para a limpeza do ambiente e dos equipamentos tem que ser abundante.

O consumo de energia nos processos frigoríficos ocorre principalmente devido a geração de vapor e água aquecida. Segundo Cunha (2008), isto representa cerca de 85% do consumo total de energia.

A Tabela 2 apresenta o inventário dos dados para o subsistema referente aos processos frigoríficos de abate do gado.

Tabela 2. Inventário do ciclo de vida referente ao processo frigorífico de abate do gado.

Fonte: Elaborado pelo autor a partir de cálculos realizados para o fluxo
de referência do estudo tendo como base os autores citados na tabela.

3.3.3 Inventário do subsistema produção do sebo bovino

Este sistema contempla as fases inerentes ao processo de produção do sebo bovino, a partir dos resíduos do processo frigorífico, tendo como principais componentes os ossos, as carcaças, as gorduras e as aparas dos cortes do animal durante a separação das peças.

Neste processo o consumo de água é menor do que no processo frigorífico, devido a menores exigências sanitárias. Os principais usos da água neste processo são: limpeza dos pisos, paredes e de equipamentos, sistemas de resfriamento de compressores e condensadores, geração de vapor, lavagem de caminhão de matérias-primas e transporte dos subprodutos e resíduos.

No entanto, o consumo de vapor é bem maior neste processo de produção do sebo bovino do que no processo frigorífico (e bem mais necessário também). De acordo com Cunha (2008), o vapor é utilizado nas unidades de digestão, cozimento e secagem das matérias-primas.

A Tabela 3 apresenta o inventário dos dados para o subsistema referente ao processo de produção do sebo bovino.

Tabela 3. Inventário do ciclo de vida referente ao processo de produção do sebo bovino.

Fonte: Elaborado pelo autor a partir de cálculos realizados para o fluxo
de referência do estudo tendo como base os autores citados na tabela.

3.3.4 Inventário do subsistema produção do biodiesel (transesterificação)

O processo deste subsistema engloba as atividades pertinentes a produção do biodiesel através da transesterificação etílica, em meio alcalino. A transesterificação é a tecnologia mais amplamente utilizada, não apenas em processos produtivos no Brasil, mas também no mundo.

Para a produção do biodiesel de sebo bovino, condições diferenciadas devem ser criadas para que não haja problemas durante o processo de transesterificação. O sebo bovino necessita que os ácidos graxos livres estejam em baixas concentrações e que a reação ocorra em altas temperaturas, para favorecer a dissolução do óleo.

 Além das entradas mássicas do sebo bovino obtido do subsistema anterior, álcool etílico e o catalisador (soda cáustica), nesse subsistema também foram considerados as entradas de água, energia elétrica e óleo diesel.

A água é utilizada para resfriamento, a energia elétrica é necessária para o funcionamento das bombas, e o óleo diesel é utilizado para produzir a energia térmica necessária para o aquecimento dos insumos da transesterificação, purificação do biodiesel e recuperação dos restos de álcool etílico das fases leve e pesada.

Em relação às saídas mássicas desse subsistema considerou-se a geração de efluentes líquidos com altas cargas de DBO e DQO, e a geração de resíduo glicérico, que foi excluído pelo processo de alocação, admitindo-se um rendimento na transesterificação de 80%.

A Tabela 4 apresenta o inventário dos dados para o subsistema referente ao processo de produção do biodiesel de sebo bovino através do processo de transesterificação.

Tabela 4. Inventário do ciclo de vida referente ao processo de produção do biodiesel de sebo bovino (transesterificação).

Fonte: Elaborado pelo autor a partir de cálculos realizados para o fluxo de referência do estudo tendo como base os autores citados na tabela.

3.4 Análise do Impacto do Ciclo de Vida – AICV do Biodiesel de Sebo Bovino

Os resultados da avaliação dos impactos ambientais associados aos subsistemas estudados serão apresentados, primeiro, atendendo a uma recomendação da norma ISO 14040 (2009) que é a caracterização, onde os dados contidos nos inventários são convertidos em impactos ambientais de acordo com os indicadores para cada categoria de impacto do método escolhido, expressos em percentagem. Segundo, através da análise dos resultados normalizados (ponderados), onde os valores encontrados são relativizados quanto a relevância ambiental que a categoria de impacto apresenta em relação a realidade local do sistema estudado.

A Figura 2 apresenta os impactos ambientais inerentes ao processo produtivo do biodiesel de sebo bovino em percentagem. A AICV apontou para um maior impacto na fase de produção do gado em todas as categorias.

Utilizando o critério de normalização, a Figura 3 mostra os impactos ambientais também por categoria de impacto. Na divisão por cores constata-se que a principal etapa geradora de impacto ambiental relevante foi a produção do gado.

Os resultados mostram que o impacto ambiental concernente ao uso do solo é o mais relevante e significativo dentre todas as demais categorias de impacto (mudanças climáticas, destruição da camada de ozônio, destruição dos recursos abióticos, toxicidade humana, acidificação, eutrofização e ecotoxicidade de águas doces e terrestre).

 Na produção do gado é necessária muita área ocupada e transformada em pastagem. Todo esse processo de ocupação e transformação do solo afeta o sistema complexo de relações impactantes ao meio ambiente. A retirada da densa cobertura vegetal do solo para a formação do pasto contribui diretamente para o aquecimento global devido ao aumento das emissões de metano, além de impactar no microclima da região. Frente aos impactos ambientais ocasionados pela fase de produção do gado, as demais etapas da cadeia produtiva do biodiesel de sebo bovino se mostram menos relevantes e significativas. Isso não quer dizer que as outras etapas do processo produtivo não apresentem impactos. Elas têm suas contribuições e necessitam ser estudadas a fundo para se tentar manter o maior nível de mitigação possível.

Figura 2. Impactos ambientais inerentes ao processo de produção do biodiesel de sebo bovino (%).

Figura 3. Impactos ambientais inerentes ao processo de produção do biodiesel de sebo bovino (Ponderação).

4. Discussão

4.1. Destruição dos Recursos Abióticos

Essa categoria de impacto analisa a extração de minerais e combustíveis fósseis. O indicador é dado com base equivalente de kg de antimônio para cada kg de material extraído de reservas naturais.

Os resultados apontam maiores impactos relacionados à destruição dos recursos abióticos devido a produção e aplicação de fertilizantes fosfatados na etapa agrícola do processo produtivo.

Para a extração da rocha fosfática é necessário a utilização de veículos fora de estrada com alto consumo de combustível fóssil. Depois de extraído, o minério é processado em unidades de processamento com elevada necessidade de combustíveis e energia, o que aumenta muito a contribuição do impacto frente a demanda de fertilizantes fosfatados requeridos para a produção do gado.

Contribui para a destruição dos recursos abióticos, ainda, a produção e aplicação dos pesticidas. O estudo leva em consideração os impactos ambientais envolvidos na produção dos pesticidas baseados na biblioteca de dados do Ecoinvent v3. e, com isso rastreia as contribuições pertinentes aos processos estudados. Há, também, a utilização de maquinário agrícola tracionado por tratores movidos a diesel fóssil na aplicação destes pesticidas no campo de cultivo.

A água é o recurso mais demandado em todas as fases da produção do biodiesel, desde a produção do gado (dessedentação) até o processamento no frigorífico, onde o consumo de água é necessariamente excessivo, devido a questões sanitárias.

É do conhecimento comum que a irrigação na agricultura é a maior consumidora de água atualmente. No entanto, para o alcance da unidade funcional estabelecida para o estudo, os resultados mostram que a necessidade de água é muito expressiva no processo de obtenção do biodiesel pelo sebo bovino.

4.2. Uso do Solo

Diversos trabalhos dissertam sobre os impactos ambientais das atividades agropecuárias no Brasil e no mundo. O trabalho intitulado “O arco do desmatamento na Amazônia: da pecuária à soja” de Domingues e Bermann (2012), com base numerosos levantamentos realizados no referido trabalho, os autores atribuem os impactos ambientais relativos ao uso do solo na atividade pecuária muito mais incisivos do que na atividade agrícola da soja, devido a uma questão de elevação de fronteira. Os autores afirmam que a conquista por pastos invade áreas verdes primárias em velocidade e expansão territorial muito mais significativa do que o cultivo de soja.

A relevância dos resultados deste estudo de ACV sinaliza para uma preocupação urgente. O biodiesel de sebo bovino aqui trabalhado representa uma utilização viável de um subproduto da carne. Não há atividade pecuária atualmente somente visando a produção do biocombustível. É impensável esta possibilidade. No entanto estes resultados servem para discussões futuras acerca dos impactos ambientais inerentes às atividades pecuárias.

O demasiado uso do solo pela produção pecuária acarreta impactos ambientais irreversíveis, tais como: compactação e impermeabilização do solo pela força exercida pelos animais, erosão, contaminação por defensivos agrícolas, impactos em detrimento da retirada da vegetação nativa de áreas contínuas e extensas, assoreamento de rios e reservatórios, perda da biodiversidade, extinção de áreas naturais e eutrofização.

4.3. Mudanças Climáticas

O principal aspecto de contribuição para a categoria de impacto mudanças climáticas vem da produção do gado. No entanto, outros fatores colaboram para os resultados, como por exemplo, a questão do uso do solo já mencionada no item acima.

Com base na biologia dos herbívoros ruminantes é possível compreender que a produção de metano é parte do processo digestivo que ocorre no pré-estômago desses animais (rumem). A fermentação do material vegetal ingerido no rumem é um processo anaeróbico que converte os carboidratos celulósicos em ácidos graxos de cadeia curta. Ao produzir-se esta transformação, libera-se calor, que é dissipado como calor metabólico pela superfície corporal, onde são produzidos dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4). Segundo dados da EMBRAPA (2002), a intensidade de emissão de metano depende do tipo de animal, da quantidade e do grau de digestibilidade da massa ingerida e do esforço a que se submete o animal.          

Como a pecuária necessita de grandes áreas verdes para pastagem, e com isso, há diversos estudos que comprovam a íntima ligação entre a atividade pecuária com o desmatamento de florestas nativas, a ocupação e transformação dessas áreas contribuem de forma bastante significativa para elevação desses resultados obtidos.

Os resultados mostram, também, contribuição significativa para as mudanças climáticas vindo do processo de abate no frigorífico. A explicação está no elevado consumo de energia e combustível fóssil necessário para a geração de vapor e água aquecimento, procedimento que facilita o desmonte da carcaça e promove mais facilmente a separação das peças de abate.

4.4. Destruição da Camada de Ozônio

Os resultados mostram que a maior contribuição para a destruição da camada de ozônio é oriunda da produção de vapor utilizado nos processos frigoríficos. No processo frigorífico a utilização do vapor e da água aquecida favorece o corte da carne e a separação das peças do animal abatido, além de promover o atendimento a requisitos legais de higienização estabelecidos pela vigilância sanitária.

No entanto, o vapor d’água é apontado como um grande contribuinte para o efeito estufa. Desde a publicação do quarto relatório do IPCC em 2007, o vapor d’água é considerado um dos principais mecanismos causadores do aquecimento global, pois funciona como um amplificador do aumento da temperatura.

4.5. Toxicidade Humana

Conforme o trabalho de Wenzel et al. (1997), a toxicidade humana é ocasionada pelas atividades antrópicas que emitem substâncias químicas com alto teor venenoso que atingem o ser humano através do ambiente. Isto ocorre devido às características das substâncias em combinação com o modo de emissão. As rotas de envenenamento são pela respiração (via atmosfera) ou por materiais ingeridos.

Já segundo Guinée (2001a), a toxicidade humana é causada por substâncias que apresentam características tóxicas, não biodegradáveis e que se concentram nos organismos vivos. A toxicidade humana é um impacto que afeta os seres humanos em escala local e regional. Para algumas substâncias que apresentam ligações químicas de difícil quebra molecular, facilmente transportada e venenosa, a toxicidade humana pode ser considerada até de efeito global.

No sistema adotado para o estudo, a geração de vapor utiliza óleo diesel fóssil. Possivelmente por este motivo é que haja maior contribuição vinda desse processo. Como a queima de combustível fóssil emite gases com problemas amplamente anunciados, os principais gases contabilizados para na categoria de impacto toxicidade humana, evidentemente, seja o monóxido de carbono (CO) oriundo da queima incompleta do combustível no motor, o dióxido de nitrogênio (NO2), os compostos orgânicos voláteis não metano (COVNM).

Outra contribuição impactante pertinente a toxicidade humana observada no processo produtivo do biodiesel é originada no processo de deionização da água utilizada em algum momento no frigorífico. A deionização da água envolve a utilização de resinas catiônicas e aniônicas onde ocorre a troca iônica dos íons presentes na água de entrada no processo. As resinas de troca iônica são polímeros orgânicos geralmente sulfonados e derivados do estireno e do divinilbenzeno, sob a forma de pequenas partículas geralmente esféricas (com diâmetro menor que 0,5 mm). Por conclusão, a contribuição à toxicidade humana mostrada no resultado venha do processo produtivo das resinas de troca iônicas, cujo processo envolve a geração de compostos clorofenóis ao longo da cadeia de produção.

4.6. Ecotoxicidade de águas doces e terrestre

A análise do processo de produção do biodiesel de sebo bovino referente a ecotoxicidade de águas doces e terrestre não difere muito da análise lançada para a toxicidade humana inerente ao mesmo processo produtivo. Os processos que contribuem para a toxicidade são os mesmos da anterior.

4.7. Acidificação

Além da queima de combustível fóssil, os resultados mostram que contribuiu para a elevação do percentual da categoria de impacto acidificação, as emissões provenientes do consumo de energia elétrica do sistema elétrico nacional, muito consumida na etapa de abate e frigorífico. As entradas e saídas referente a produção, distribuição e consumo de energia elétrica foi viabilizada pela utilização da biblioteca de dados do Ecoinvent v3.

4.8. Eutrofização

A eutrofização cobre todos os potenciais impactos em níveis ambientais excessivamente altos de macronutrientes, onde os mais importantes destes são o nitrogênio (N) e o fósforo (P). O enriquecimento de nutrientes pode causar uma mudança indesejável na composição das espécies e produção elevada de biomassa no ecossistema aquático. Em ecossistemas aquáticos, a elevada produção de biomassa pode conduzir a uma depressão do nível de oxigênio, por causa do consumo de oxigênio na decomposição da biomassa (GUINÉE et al. 2001a).

Pertinente a eutrofização, a etapa de produção do sebo bovino requer atenção dada a especificidade do processo. Nesta etapa é envolvida uma quantidade muito grande de matéria orgânica sendo descartada em meio hídrico.

5. Conclusão

Os resultados gerais mostram que no processo produtivo do biodiesel etílico a partir do sebo bovino, a categoria de impacto que confere maior dano ambiental é o uso do solo devido a etapa de produção agrícola, seguido da categoria de impacto referente a mudanças climáticas.

Os resultados deste estudo corroboram outros trabalhos publicados por autores que se dedicam a compreender os fenômenos ambientais dos processos produtivos que envolvem o uso, ocupação e transformação da terra. Para a produção do gado há imensa demanda de áreas verdes. Além dos impactos advindos da ocupação do solo, maiores são os impactos incidentes da preparação do solo para as atividades, seja de pastagem ou cultivo.

Concernente às etapas que mais impactam o meio ambiente, fica evidente que as etapas agrícolas para ambos os processos são as que mais contribuem para a degradação ambiental. Entretanto, é necessário clarificar que a produção do biodiesel de sebo bovino só existe porque há o processo de produção de carne. Atualmente, não existiria a possibilidade mercadológica de se produzir gado visando o abastecimento do mercado de biocombustível.

Agradecimentos

O autor Roberto Guimarães Pereira agradece ao CNPq o apoio fornecido.

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR ISO 14040: Gestão Ambiental – Avaliação do ciclo de vida – Princípios e estrutura. Brasil, 2009a.

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1. Mestre em Engenharia de Biossistemas. Universidade Federal Fluminense, Niterói – Rio de Janeiro. Email: rafael-esteves@hotmail.com
2. Professor Doutor da Universidade Federal Fluminense, TEM/PGEB/PGMEC/MSG. Email: temrobe@vm.uff.br