EMISSÕES DIRETAS DE CO2 EQUIVALENTE E DE GASES POLUENTES NO CICLO DE VIDA DO BIOMETANO E BIODIESEL EM ÔNIBUS URBANOS

Abstract

Although the use of fossil fuels has helped the evolution of industrial processes, it has caused damage to the environment, such as exacerbated greenhouse gases emissions, which are polluters and directly contributed to Global Warming. Thus, renewable fuels such as biomethane and biodiesel, appear as a promising alternative in an attempt to reduce these environmental impacts. Moreover, the transport sector (especially road) is one of the most responsible for emission of these polluting gases, since mobility plays an important economic and social role. Thereby, one of the objectives of this work is to analyze CO2 equivalent emissions in the biodiesel produced from the residual oil, collected in Volta Redonda (RJ) and in the biomethane from the urban waste allocated in Waste Treatment Center in Barra Mansa (RJ), as well as evaluating the consuming of these in a fleet of buses and their respective emissions. The methodology for calculating CO2eq emissions and polluting gases emitted by buses was based on fundamental principles of Life Cycle Assessment (LCA), with ton CO2eq / ton fuel produced as funtional unit, focusing on the stages of raw material transport, fuel production and fuel transportation to the buses supply point, and the results found for these stages were, respectively: 0.007 t CO2eq / t biomethane and 0.0186 t CO2eq /t biodiesel; 2.14 t CO2eq / t biomethane and 0.0003t CO2eq / t biodiesel; 0.0032 t CO2eq / t biomethane and 0.00023 t CO2eq / t biodiesel, proving that the biomethane’s production emits more CO2eq and biodiesel’s less than diesel’s production. For the consumption of biofuels in buses, the flow rate was calculated for the analyzed scenarios and the one that considered the mixture of diesel and biomethane was the only viable, with the flow rates 63.54 l / h for diesel and 254.16 l / h for biomethane. However, it was noticed that this scenario emits more polluter gases than diesel, showing that biomethane is environmentally unviable as a fuel for buses. The biodiesel flow calculation, 56.68 l/h, demonstrated that the annual production of this fuelcannot supply the fleet. Nevertheless, if enough biodiesel were produced, the use of this biofuel in the bus engine would emit less polluting gases. Thus, this study analyzed CO2eq and polluting gases emissions, showing that, when assessing the life cycle and consumption of biofuels in a bus fleet, biodiesel stands out as the best alternative to diesel, with a lower emission of these gases.O uso dos combustíveis fosséis embora tenha auxiliado a evolução dos processos industriais, trouxe danos ao meio ambiente, como a emissão exacerbada de gases do efeito estufa, que são poluentes e contribuem diretamente para o aquecimento global. Dessa forma, os combustíveis renováveis como biometano e biodiesel surgem como uma alternativa promissora na tentativa de diminuir esses impactos ambientais. Ainda, o setor de transporte, em especial o rodoviário, é um dos maiores responsáveis pela emissão desses gases poluentes, uma vez que a mobilidade desempenha um papel importante economica e socialmente. Assim, um dos objetivos desse trabalho é analisar, para o ano de 2018, as emissões de CO2 equivalente do biodiesel produzido a partir do óleo residual, coletado na cidade de Volta Redonda (RJ) e do biometano oriundo dos resíduos sólidos urbanos destinados para o Centro de Tratamento de Resíduos da cidade de Barra Mansa (RJ), bem como avaliar o consumo desses em uma frota de ônibus e suas respectivas emissões. Como metodologia para o cálculo das emissões de CO2eq e dos gases poluentes emitidos pelos ônibus, utilizou-se os princípios fundamentais da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), com unidade funcional de tonelada de CO2eq/ tonelada de combustível produzido, focando nas etapas de transporte de matéria-prima, produção do combustível e transporte do combustível até o ponto de abastecimento dos ônibus e os resultados encontrados para essas etapas foram, respectivamente: 0,007 t CO2eq/ t biometano e 0,0186 t CO2eq/ t biodiesel; 2,14 t CO2eq/t biometano e 0,0003t CO2eq/ t biodiesel; 0,0032 t CO2eq/ t biometano e 0,00023 t CO2eq/ t biodiesel, demonstrando que, em comparação ao diesel, a produção do biometano emite mais CO2eq e a do biodiesel, menos. Para o consumo dos biocombustíveis nos ônibus, calculou-se a vazão para os cenários analisados e observou-se que somente o cenário que considerava a mistura de diesel e biometano apresentou-se viável, com as vazões sendo de 63,54 l/h para o diesel e 254,16 l/h para o biometano. Contudo, ao se calcular as emissões dosgases poluentes, percebeu-se que esse cenário emite uma quantidade superior em comparação à utilização do diesel nos ônibus, demonstrando que o biometano é inviável ambientalmente como combustível para ônibus. Já para o biodiesel, o cálculo da vazão, 56,68 l/h, demonstrou que a produção anual desse combustível não consegue abastecer a frota; entretanto, se fosse produzida quantidade suficiente de biodiesel, o uso desse biocombustível no motor dos ônibus emitiria menos gases poluentes. Assim, esse estudo buscou analisar as emissões de CO2eq e de gases poluentes, demonstrando que, ao se avaliar o ciclo de vida e o consumo de biocombustíveis em uma frota de ônibus, o biodiesel se destaca como principal alternativa ao diesel, já que apresentou uma menor emissão desses gases.