Respostas Técnicas

Etanol x Metanol.

Pesquisas provam que o metanol polui o meio ambiente.
O metanol tem propriedades combustíveis e energéticas similares ao etanol. Os dois sao agentes combustíveis, mas o metanol tem uma toxidade mais elevada. Prejudica a saúde, causando, inclusive, cegueira e câncer em altas concentraçoes e pela longa exposiçao. O Brasil nao é auto-suficiente na produçao de metanol e ainda o importa para outros fins, e nao para o uso como combustível. O metanol é comumente encontrado como sub-produto da indústria do petróleo. Portanto, uma das principais vantagens de se usar o etanol na produçao do biodiesel é que ele nao e tóxico, é totalmente biodegradável (tanto que é usado na área de alimentos) e já pode ser produzido em escala.

ETANOL
O etanol é hoje uma das principais fontes de energia no Brasil. É uma fonte de energia renovável, pouco poluente, e se aplicado em células a combustível, possibilita uma eficiencia energética melhor que a utilizada hoje e com praticamente nenhuma emissao de poluentes. Além disso, o Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, e também o maior produtor de açúcar e etanol (álcool). Movimenta anualmente cerca de 12 bilhoes de dólares e emprega diretamente aproximadamente um milhao de trabalhadores, e indiretamente cerca 3,5 milhoes, com a maior parte das unidades produtoras e de mercado de trabalho localizadas nos Estados de Sao Paulo e do Paraná. No ano de 2003, a produçao de álcool chegou a 14,4 bilhoes de litros em todo o país, com o Centro-Sul responsável por 12,9 bilhoes de litros desse total. É um volume 16,72% acima dos 11,014 bilhoes de litros produzidos na safra 2002.
Isso se deve as novas variedades de matéria-prima, as condiçoes climáticas favoráveis e a melhoria da eficiencia industrial das unidades produtoras.

O etanol pode ser produzido a partir de amido de milho, da cana-de-açúcar, da beterraba e de outras matérias-primas, e tem sido usado por décadas como combustível para transporte, em várias partes do mundo. Apresenta energia densa e líquida que pode ser estocada compactamente, contém 35% de oxigenio, e possui uma combustao limpa. Pode ser totalmente produzido no país, o que diminui a necessidade do óleo importado e dos derivados de petróleo, contribuindo para a segurança energética nacional e fornecendo suporte econômico e mercados alternativos para as safras das matérias-primas utilizadas.

Quando o etanol substitui o petróleo, os benefícios ambientais incluem menores emissoes de Dióxido de Carbono (CO2). E ao contrário de outros combustíveis oxigenados, o etanol nao é nocivo ao meio ambiente no caso de ocorrerem derramamentos ou vazamentos. Por possuir estes atributos, o etanol possui um grande futuro como combustível alternativo ou como combustível adicional para mecanismos de combustao interna. A demanda por etanol é crescente e a indústria do etanol responde com progressos, como uma tecnologia de produçao mais eficiente e com uma maior capacidade de produçao.
Quando o etanol é usado em uma célula a combustível, pode gerar além de energia, importantes contribuiçoes ambientais, além de abrir novos mercados com a geraçao distribuída e com aplicaçoes avançadas em sistemas de transporte. Por este motivo, a indústria do etanol está começando a ter um papel mais importante nos mercados futuros. As células a combustível com etanol usado diretamente sao conhecidas como DEFCs - Direct Ethanol Fuel Cells/Etanol Direto.

As principais características do Etanol estao abaixo:
> Líquido incolor e volátil, com odor e sabor característicos;
> Pureza, expressa em graus GL - Gay Lussac. Como referencia, o álcool vendido comercialmente para fins domésticos tem 96oGL.
> Capacidade de dissolver substâncias orgânicas.
> Composto orgânico saturado.
> Pode ser dissolvido com água em todas as proporçoes.
> Queima gerando uma chama com desprendimento de calor e nenhuma fuligem.
> Fórmula Molecular: CH2OH5
> Peso Molecular: 46
> Densidade API: 47,1
> Massa Específica: 789,1 kg/m3
> Temperatura de fusao (a 101,35 kPA): - 117,22o C
> Temperatura de ebuliçao (a 101,35 kPA): 77,78o C
> Calor latente: 921096,00 J/kg
> Valores Caloríficos: 26990,90 J/kg (mais baixo) a 29,28 J/kg (mais alto)
> Razao ar-combustível: 9,0 : 1
> Octanagem (Método motor ASTM): 99
> Índice de Cetano: 10

METANOL
O metanol é um líquido incolor, com peso molecular igual a 32,04, possuindo um odor suave na temperatura ambiente. Sua fórmula molecular é CH3OH. Atualmente, o metanol é uma das matériasprimas mais consumidas na indústria química. Já foi conhecido como álcool da madeira, devido a sua obtençao comercial a partir da destilaçao destrutiva da madeira.
A maior utilizaçao do metanol atualmente está na produçao de formaldeído, metil-tert-butil-éter (MTBE) - aditivo para a gasolina e que está sendo banido aos poucos nos EUA - e como combustível puro ou em mistura com gasolina para automóveis leves. A tecnologia conhecida como metanol direto (DMFC) é uma variaçao da tecnologia PEMFC no qual faz uso do metanol diretamente sem a necessidade de reforma do combustível para se ter o hidrogenio puro. O metanol é convertido em dióxido de carbono e hidrogenio no ânodo. O hidrogenio se quebra em prótons e elétrons. Os prótons atravessam a membrana até reagir com o oxigenio para formar água, seguindo o mesmo padrao de reaçao numa típica célula a combustível PEMFC. A maioria das células de combustíveis (CaCs) sao alimentadas por hidrogenio, o qual pode ser adicionado diretamente ou ser extraído a partir de um combustível no próprio sistema CaCs, através da reforma de uma fonte de hidrogenio tal como o metanol, o etanol, e hidrocarbonetos, como o gás natural e gasolina. As células a combustível de Metanol Direto (DMFC), entretanto, sao alimentadas por metanol, o qual é misturado ao vapor e entao ao ânodo (eletrodo negativo) da célula a combustível.
As células a combustível DMFC nao tem muitos dos problemas de armazenamento típicos de outras tecnologias, pois o metanol tem uma densidade de potencia maior que a do hidrogenio - embora menor que a da gasolina ou diesel. O metanol também é mais fácil de transportar e fornecer para o mercado, pois pode utilizar a corrente infra-estrutura por ser um combustível líquido, como a gasolina. Estas células operam na temperatura de 120-130°C, o qual é um pouco maior que a temperatura padrao de uma PEMFC (80°C), e atinge uma eficiencia de aproximadamente 40%. A desvantagem é que a baixa temperatura de conversao do metanol para hidrogenio e dióxido de carbono precisa de uma quantidade maior de platina como catalisador do que na PEMFC convencional, o que aumenta o custo da célula a combustível. O aumento no custo é, entretanto, compensado pela praticidade de utilizar um combustível líquido e de nao necessitar de um reformador. A tecnologia existente nas DMFCs ainda está em início de desenvolvimento mas já tem demonstrado sucesso em aplicaçoes em telefones celulares e laptops, mercados potenciais para esta tecnologia.

As principais propriedades físicas do Metanol estao abaixo:
> Densidade (20/4 °C) máx: 0,7932
> Ponto inicial de ebuliçao a 760mm Hg, em °C: 64,4+ - 0,1
> Limite de inflamabilidade inferior em % vol: 6,7
> Limite de inflamabilidade superior em % vol: 36,5
> Calor de combustao em cal/g, gás a 25 °C: 5683
> Calor de combustao em cal/g, liq. a 25 °C: 5420
> Calor de fusao em cal/g: 0,76
> Calor de vaporizaçao em cal/g (ponto normal de ebuliçao): 262,8
> Ponto de congelamento, em °C: - 97,8
> Índice de refraçao, n20: 1,32863
> Calor específico do líquido em cal/g/°C a 20°C: 0,599
> Pressao crítica em Atm: 78,7
> Temperatura crítica em °C: 240,0
> Temperatura de auto-igniçao em °C: 470
> Constante dielétrica em mhos, a 25°C: 32,63
> Pressao de Vapor em mm Hg, a 20°C: 96,0
> Solubilidade em água, álcool ou éter: completa

ETANOL x METANOL
Apesar de muitas pesquisas com Biodiesel etílico já terem sido realizadas em diversas partes do mundo, todos os países que utilizam o Biodiesel, o faz via metílica. Isso ocorre porque na maioria desses países a disponibilidade de etanol derivado de biomassa é bastante reduzida. Assim, entre etanol e metanol fósseis, evidentemente, escolhe-se o mais barato (atualmente) e o mais reativo, ou seja, o metanol.
Entretanto, devido a imensidao territorial, o cenário brasileiro é atípico. É fato bastante  conhecido, a importância do álcool etílico (etanol) no mercado energético brasileiro.

A utilizaçao de ambos os álcoois possui suas próprias vantagens e desvantagens, ficando a escolha por parte de uma análise de disponibilidade e dos objetivos a serem atingidos. Por isso, é oportuno que seja feito um balanço de pontos fracos e fortes de cada um, como mostra o quadro abaixo:

USO DO METANOL
Vantagens		Desvantagens
O consumo de metanol no processo de transesterificaçao é cerca de 45% menor que do etanol anidro.		Apesar de pode ser produzido a partir da biomassa, é tradicionalmente um produto fóssil.
O preço do metanol é quase a metade do preço do etanol		É bastante tóxico.
É mais reativo		Maior risco de incendios. Chama invisível.
Para uma mesma taxa de conversaçao, o tempo de reaçao utilizado o metanol é menos da metade do tempo quando se emprega o etanol.		Transporte é controlado pela Policia Federal, por se tratar de matéria prima para extraçao de drogas.
Considerando a mesma produçao de biodiesel, o consumo de vapor na rota metilíca é cerca de 20% do consumo na rota etílica, e o consumo de eletricidade é menos da metade.		Apesar de ser ociosa, a capacidade atual de produçao brasileira de metanol só garantiria o estagio inicial de programa de âmbito nacional.
Os equipamentos de processo da planta com rota metilíca é cerca de um quarto do volume dos equipamentos para a rota etílica, para uma mesma produtividade e qualidade.

USO DO ETANOL
Vantagens		Desvantagens
Produçao alcooleira no Brasil já consolidada.		Os ésteres etílicos possuem maaior afinidade a glicerina, dificultando a separaçao.
Produz biodiesel com uma maior índice de cetano e maior lubricidade, se comparado ao biodiesel metilico.		Possui azeotopia, quando misturado em água. Com isso sua desidrataçao requer maiores gastos energéticos e investimentos com equipamentos.
Se for feito a partir de biomassa produz um combustível 100% renovável.		Os equipamentos de processo da planta com rota metilíca é cerca de um quarto do volume dos equipamentos para rota etílica, para mesma produtividade e qualidade.
Gera ainda mais economia de divisas.		Dependendo do preço da matéria prima, os custos de produçao de biodiesel etílico podem ser ate 100% maiores que o metilico.
Nao é tao tóxico como o metanol.
Menor risco de incendios.

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