Unesp lidera projeto de R$ 5 milhões para desenvolver diesel verde a partir de biomassa

Ambientalistas e autoridades do clima do mundo todo são unânimes: o futuro do planeta depende da redução drástica das emissões de gases de efeito estufa. Parte essencial dessa missão passa pela substituição dos combustíveis fósseis por fontes renováveis. E é justamente nesse contexto que o Instituto de Química (IQ) da Unesp, em Araraquara, dá início ao projeto “Materiais aplicados na transformação de biomassa em diesel verde: do laboratório ao piloto”.

A iniciativa, aprovada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e liderada pela professora Sandra Helena Pulcinelli, do IQ, prevê o investimento de cerca de R$ 5 milhões ao longo dos próximos cinco anos em vistas de desenvolver diesel verde, também conhecido como HVO (Hydrotreated Vegetable Oil).

“Esse projeto foi concebido com a proposta de somar competências para gerar algo novo e relevante para o Brasil. O diesel verde já é produzido em outros países, mas sua exploração aqui ainda é praticamente nula”, explica a professora.

Produzido a partir de matérias-primas renováveis como óleo de cozinha usado, gordura animal e rejeitos da indústria, o HVO se diferencia do biodiesel tradicional por utilizar hidrogênio em sua produção. Segundo a professora Sandra, isso garante uma série de vantagens: menor emissão de poluentes, maior eficiência na queima, estabilidade térmica, resistência à oxidação, versatilidade no uso, entre outras. “Ele pode ser utilizado puro ou misturado com diesel convencional ou mesmo com biodiesel”, acrescenta.

De acordo com o professor Rodrigo Fernando Costa Marques, também do IQ e coordenador do Centro de Monitoramento e Pesquisa em Qualidade de Combustíveis (Cempec), a ideia do projeto surgiu a partir de uma visita da embaixatriz da Suécia ao IQ, em 2021. Na ocasião, um representante da comitiva manifestou interesse em importar HVO do Brasil. “Comecei a procurar produtores nacionais e não encontrei nenhum. Aí acendeu uma luz: se há demanda internacional e nós não produzimos, existe uma grande oportunidade para a pesquisa e para o país”, relata.

A partir dessa constatação, uma equipe multidisciplinar foi montada, reunindo pesquisadores experientes em catálise, análise de combustíveis, reatores e motores. Além da professora Sandra e do professor Rodrigo, o projeto conta com os professores Leandro Pierroni Martins e Celso Valentim Santilli, também do IQ, e com o docente Pedro Lacava, do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), responsável pelos testes em motores.

“Vamos trabalhar desde a seleção da biomassa à caracterização do diesel produzido, passando pelo desenvolvimento de catalisadores e pela produção em escala piloto. É um projeto que cobre toda a cadeia do combustível renovável”, explica o professor Leandro, coordenador do Grupo de Pesquisa em Catálise (GPCat). 

Como o projeto está estruturado

O projeto está dividido em quatro etapas interligadas, que vão desde a escolha das matérias-primas até os testes em motores reais.

Na primeira fase, a equipe busca identificar quais fontes de biomassa brasileiras têm maior potencial para a produção de HVO. A ideia é priorizar matérias-primas sustentáveis e que não compitam com a produção de alimentos. Por isso, além de óleos vegetais brutos e óleo de fritura industrial, o grupo avalia também fontes não convencionais, como o óleo extraído de larvas que se alimentam de resíduos orgânicos.

Em paralelo à seleção das biomassas, os pesquisadores trabalham no desenvolvimento dos catalisadores — componentes fundamentais para a reação química que transforma os óleos vegetais em diesel verde. O processo ocorre por hidrogenação: o hidrogênio é incorporado às moléculas orgânicas dos óleos, substituindo o oxigênio e resultando em um combustível mais limpo, estável e eficiente.

Segundo o professor Leandro, os catalisadores serão desenvolvidos com metais como níquel e cobalto, mais baratos que os metais nobres tradicionais, como platina e paládio: “Queremos um catalisador eficiente, durável e acessível”.

Estrutura dos laboratórios do Cempec e do GPCat serão utilizados para desenvolvimento de catalisadores, definição das biomassas e análise do diesel verde. Foto: IQ Unesp

Essas reações serão conduzidas inicialmente em escala de bancada, com volumes reduzidos (de miligramas a mililitros), e depois escaladas para reatores maiores. Para isso, o projeto prevê a aquisição de dois reatores de alta pressão: um com capacidade de cerca de um litro e outro de 50 litros. Esses equipamentos permitirão produzir diesel verde em escala piloto, quantidade suficiente para os testes em motores. “O objetivo é produzir diesel verde em volume suficiente para testes em motores reais, com foco no desempenho e nas emissões”, explica Leandro Martins.

Após a produção, o diesel verde passa por uma análise que averigua sua qualidade, viscosidade, fluidez, estabilidade térmica, composição química e poder calorífico. A ideia é garantir que o HVO atenda aos critérios estabelecidos pela Agência Nacional do Petróleo (ANP). A última etapa do projeto será realizada no ITA, através do Laboratório de Combustão, Propulsão e Energia, quando finalmente o diesel será testado quanto ao seu desempenho, potência, torque e, principalmente, as emissões de poluentes.

“Esperamos que o HVO reduza o material particulado emitido, o que é uma vantagem tanto ambiental quanto econômica. Motores a diesel exigem sistemas caros de pós-tratamento, como filtros catalíticos. Se o combustível for mais limpo, esses custos diminuem”, aponta Lacava. Ele também destaca o potencial do HVO como substituto do biodiesel, que sofre resistência das montadoras por provocar problemas como corrosão e entupimento de filtros.

Outro ponto forte do projeto é a formação de recursos humanos. Alunos de graduação, mestrado e pós-doutorado participarão das diferentes etapas, sendo concedidas bolsas de pesquisa. “A pesquisa avança com gente e precisamos de mentes e mãos engajadas nessa missão”, enfatiza a professora Sandra.

Uma plataforma de pesquisa para o Brasil

Mais do que desenvolver um novo combustível, o projeto visa criar uma plataforma nacional de pesquisa em HVO. Isso inclui conhecimento técnico, infraestrutura compartilhada e metodologias que poderão ser utilizadas por outros grupos no Brasil.

“A Fapesp exige que os equipamentos adquiridos com recursos públicos sejam multiusuários. Nosso objetivo é que os reatores e o know-how desenvolvidos aqui possam servir de base para outras pesquisas em diesel verde”, explica Rodrigo Marques.

A tecnologia, aliás, não se limita ao HVO. A mesma rota de hidrogenação pode, segundo os pesquisadores, gerar outros produtos com alto valor agregado, como a gasolina renovável (bionafta) e o querosene de aviação sustentável (SAF), considerado fundamental para a descarbonização do setor aéreo. “O Brasil pode se posicionar estrategicamente nesse mercado, aproveitando sua biodiversidade e capacidade técnica”, afirma Rodrigo.

Para a professora Sandra Pulcinelli, a iniciativa tem o potencial de influenciar diretamente a política energética do país. “Já há sinais de que o governo pretende valorizar o diesel verde. Nossa pesquisa pode embasar regulamentações, contribuir com dados técnicos e mostrar que é possível produzir um combustível limpo, eficiente e economicamente viável”, finaliza.