Biocombustível ou agrocombustível é o combustível de origem biológica não fóssil, produzido a partir de processos sob a biomassa. Como a biomassa pode ser usada diretamente como combustível (exemplo disso são os troncos de madeira, vale salientar que desde de o descobrimento do fogo pelo ser humano se utiliza os biocombustíveis), algumas pessoas consideram a biomassa como sinônimo de biocombustível. Entretanto, a biomassa simplesmente denota a matéria-prima biológica da qual o combustível é fabricado ou algum produto final sólido termicamente/quimicamente alterado, como os pellets e os briquetes. Os biocombustíveis podem ser produzidos a partir da cana-de-açúcar, mamona, soja, canola, babaçu, mandioca, milho, beterraba, Portal Biólogo algas,USP - Cianobactéria é testada como matéria-prima para biodiesel. além de resíduos domésticos e/ou industriais - caso sejam de origem biológica.
Embora haja controvérsias sobre a neutralidade de carbono, a proposta mais aceita sobre o tópico segue os conformes de que para um projeto específico de biocombustível ser neutro em carbono (ou seja, não diminui ou aumenta a quantidade de carbono no meio), o carbono total sequestrado pelas raízes da colheita deve compensar todos os fatores, relacionados a esse projeto específico, que adicionam carbono ao meio. Com base nessa definição, alguns projetos de biocombustíveis tem emissões totais de Gases de efeito estufa (ou GEE) ainda mais altas do que algumas alternativas baseadas em combustíveis fósseis.«Os custos e benefícios ambientais da bioenergia têm sido objeto significativo de debates, principalmente a respeito dos biocombustíveis da primeira geração produzidos a partir de alimentos (por exemplo, grãos e óleos de semente). Estudos relataram economias de gases de efeito estufas (GEE) no ciclo de vida, variando de uma redução de 86% a um aumento de 93% nas emissões de GEE em comparação com combustíveis fósseis (Searchinger et al., 2008; Davis et al., 2009; Liska et al., 2009; Whitaker et al. al., 2010). Além disso, foram levantadas preocupações de que as emissões de óxido nitroso (N2O) no cultivo de matérias-primas para biocombustíveis poderiam ter sido subestimadas (Crutzen et al., 2008; Smith & Searchinger, 2012) e que a expansão destes cultivos em terras agrícolas pode ocasionar no deslocamento da produção de alimentos para terras com alto grau de carbono armazenado ou alto valor de conservação (ou seja, iLUC), criando uma dívida de carbono que pode levar décadas para ser paga (Fargione et al., 2008). Outros estudos mostraram que as emissões diretas relacionadas ao nitrogênio das matérias-primas anuais das culturas podem ser mitigadas por meio de práticas otimizadas de administração (Davis et al., 2013) ou que o pagamento da dívida é menos significativo do que proposto (Mello et al., 2014). No entanto, ainda existem preocupações significativas sobre os impactos da iLUC, apesar das políticas de desenvolvimento destinadas a reduzir o risco de ocorrência de iLUC (Ahlgren & Di Lucia, 2014; Del Grosso et al., 2014).» Whitaker, J. , Field, J. L., Bernacchi, C. J., Cerri, C. E., Ceulemans, R. , Davies, C. A., DeLucia, E. H., Donnison, I. S., McCalmont, J. P., Paustian, K. , Rowe, R. L., Smith, P. , Thornley, P. and McNamara, N. P. (2018), Consensus, uncertainties and challenges for perennial bioenergy crops and land use. GCB Bioenergy, 10: 150-164. https://doi.org/10.1111/gcbb.12488
Tipos de biocombustível
miniaturadaimagem|Logotipo dos biocombustíveis|203x203px direita|thumb|300px|Um ônibus abastecido com biodiesel
Em Portugal, são conhecidos como biocombustíveis, no âmbito do Decreto-Lei nº 62/2006Decreto-Lei n.º 62/2006 do Ministério da Economia e da Inovação, que transpõe para a ordem jurídica nacional a Directiva n.º 2003/30/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho, de 8 de Maio, relativa à promoção da utilização de biocombustíveis ou de outros combustíveis renováveis nos transportes (decreto-lei que transpõe a matéria para a Diretiva nº 2003/30/CE e cria mecanismos para promover a colocação no mercado de quotas mínimas de biocombustíveis; prevê dez tipos), os seguintes produtos:
bioetanol: etanol produzido a partir de biomassa e/ou da fração biodegradável de resíduos para utilização como biocombustível; biodiesel: éster metílico e/ou etílico, produzido a partir de óleos vegetais ou animais, com qualidade de combustível para motores a diesel, para utilização como biocombustível; biogás: gás combustível produzido a partir de biomassa e/ou da fração biodegradável de resíduos, que pode ser purificado até à qualidade do gás natural, para utilização como biocombustível ou gás de madeira; biometanol: metanol produzido a partir de biomassa para utilização como biocombustível; bioéter dimetílico: éter dimetílico produzido a partir de biomassa para utilização como biocombustível; bio-ETBE (bioeteretil-terc-butílico): ETBE produzido a partir do bioetanol, sendo a percentagem em volume de bio-ETBE considerada como biocombustível igual a 47%; bio-MTBE (bioetermetil-terc-butílico): combustível produzido com base no biometanol, sendo a porcentagem em volume de bio-MTBE considerada como biocombustível de 36%; biocombustíveis sintéticos: hidrocarbonetos sintéticos ou misturas de hidrocarbonetos sintéticos produzidos a partir de biomassa; bio-hidrogénio: hidrogénio produzido a partir de biomassa e/ou da fração biodegradável de resíduos, para utilização como biocombustível (ver: Hidrogênio verde e Produção biológica de hidrogénio); bio-óleo: óleo combustível obtido quando substâncias de origem vegetal, animal e outras são submetidas ao processo de pirólise. óleo vegetal puro produzido a partir de plantas oleaginosas: óleo produzido por pressão, extração ou processos comparáveis, a partir de plantas oleaginosas, em bruto ou refinado, mas quimicamente inalterado, quando a sua utilização for compatível com o tipo de motores e os respectivos requisitos relativos a emissões. bioquerosene: composto por uma mistura de hidrocarbonetos e com uma composição semelhante à do querosene de origem fóssil.
Conceitos Biocombustíveis são fontes de energia renováveis, derivados de matérias agrícolas como plantas oleaginosas, biomassa florestal, cana-de-açúcar e outras matérias orgânicas. Existem vários tipos de biocombustíveis: bioetanol, biodiesel, biogás, biomassa, biometanol, bioéter dimetílico, bio-ETBE, bio-MTBE, biocombustíveis sintéticos (ver: Combustível sintético e Etanol de carvão), bio-hidrogénio, gás de síntese.
Os principais biocombustíveis são: a biomassa, o bioetanol, o biodiesel e o biogás.
Biomassa A biomassa é uma fonte de energia limpa e renovável disponível em grande abundância e derivada de materiais orgânicos. Todos os organismos capazes de realizar fotossíntese (ou derivados deles) podem ser utilizados como biomassa. Exemplo: restos de madeira, estrume de gado, óleo vegetal ou até mesmo o lixo urbano.
O máximo está sendo feito para obter a energia da biomassa, já que o petróleo e o carvão mineral têm previsões de acabar, a energia elétrica está cada vez mais escassa (já que essa energia depende da força da água no caso de hidroeletricidade) e a energia nuclear poderá ter alguns perigos.
Outro fator importante é que a humanidade esta produzindo cada vez mais lixo e esse lixo também é capaz de produzir energia, isso ajuda a resolver vários problemas: diminuição do nível de poluição ambiental, contenção do volume de lixo das cidades e aumento da produção de energia. Vantagens: energia limpa e renovável, menor corrosão de equipamentos, os resíduos emitidos pela sua queima não interferem no efeito estufa, ser uma fonte de energia, ser descentralizadora de renda, reduzir a dependência de petróleo por parte de países subdesenvolvidos, diminuir o lixo industrial (já que ele pode ser útil na produção de biomassa), ter baixo custo de implantação e manutenção.
Quatro formas de transformar a biomassa em energia:
pirólise: através dessa técnica, a biomassa é exposta a altíssimas temperaturas sem a presença de oxigênio, visando a acelerar a decomposição da mesma. O que sobra da decomposição é uma mistura de gases (CH4, CO e CO2 – respectivamente, metano, monóxido de carbono e dióxido de carbono), líquidos (óleos vegetais) e sólidos (basicamente carvão vegetal); gaseificação: assim como na pirólise, aqui a biomassa também é aquecida na ausência do oxigênio (ver: Gasogênio), gerando como produto final um gás inflamável. Esse gás ainda pode ser filtrado, visando à remoção de alguns componentes químicos residuais. A diferença básica em relação à pirólise é o fato de a gaseificação exigir menor temperatura e resultar apenas em gás; combustão: aqui a queima da biomassa é realizada a altas temperaturas na presença abundante de oxigênio, produzindo vapor a alta pressão. Esse vapor geralmente é utilizado em caldeiras ou para movimentar turbinas a gás. É uma das formas mais comuns hoje em dia e sua eficiência energética situa-se na faixa de 20 a 25%; co-combustão: essa prática propõe a substituição de parte do carvão mineral utilizado em uma termoelétricas por biomassa. Dessa forma, reduz-se significativamente a emissão de poluentes (principalmente dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio, responsáveis pela chuva ácida). A faixa de desempenho da biomassa encontra-se entre 30 e 37%, sendo por isso uma opção bem atrativa e econômica atualmente.
Biocombustíveis Biodiesel
O biodiesel é derivado de lipídios orgânicos renováveis, como óleos vegetais e gorduras animais, para utilização em motores de ignição por compressão (diesel). É produzido por transesterificação e é também um combustível biodegradável alternativo ao diesel de petróleo, criado a partir de fontes renováveis de energia, livre de enxofre em sua composição. É obtido a partir de óleos vegetais como o de girassol, nabo forrageiro, algodão, mamona, soja, algas e também lixo orgânico.
Bioetanol
230px|thumb| Bomba de combustível brasileira para álcool (A) e gasolina (G) O bioetanol é a obtenção do etanol através da biomassa, para ser usado diretamente como combustível ou se juntar com os ésteres do óleo vegetal e formar um combustível, a esse processo se dá o nome de transesterificação. O etanol é um álcool incolor, volátil, inflamável e totalmente solúvel em água, derivado da cana-de-açúcar, do milho, da uva, da beterraba ou de outros cereais, produzido através da fermentação da sacarose. Da celulose, é produzido o "etanol de 2ª geração" (etanol celulósico) principalmente através de processos enzimáticos.Sociedade Nacional de Agricultura - Usina em Alagoas começa a produzir etanol celulósico de 2ª geração. Publicado em 9/12/2014 Visitado em 18 de Junho de 2016. Comercialmente, é conhecido como álcool etílico e sua fórmula molecular é C2H5OH ou C2H6O.
O etanol é hoje um produto de diversas aplicações no mercado, largamente utilizado como combustível automotivo na forma hidratada ou misturado à gasolina. Também tem aplicações em produtos como perfumes, desodorantes, medicamentos, produtos de limpeza doméstica e bebidas alcoólicas. Merece destaque como uma das principais fontes energéticas do Brasil, além de ser renovável e pouco poluente. O Brasil é hoje o maior produtor mundial de etanol, que, quando utilizado como combustível em automóveis, representa uma alternativa à gasolina de petróleo (ver: Etanol como combustível no Brasil e Produção de álcool no Brasil). Destacam-se na produção do etanol os estados de São Paulo e Paraná, respondendo juntos por quase 90% da safra total produzida. Além disso, o Brasil lidera a produção mundial de cana-de-açúcar (principal matéria-prima do etanol), sendo essa uma indústria que movimenta vários bilhões de dólares por ano, e representa uma dependência menor do petróleo.
Biogasolina