A aviação representa cerca de 2% das emissões globais de CO₂. Pode parecer pouco, mas em um contexto de projeção de forte aumento de demanda energética nas próximas décadas – por conta do uso de avião tender a substituir outros modais de transporte – a redução de pegada de carbono nos combustíveis de aviação passa a ser uma preocupação mundial. E é neste contexto que a substituição de querosene fóssil (QAV) por combustíveis de aviação sustentáveis (do inglês, SAF) já está sendo aplicada na prática, e pode reduzir de 50 a 80% das emissões ao longo do ciclo de vida, sendo hoje considerada a via mais eficaz para descarbonizar o setor aéreo.
Marcos regulatórios
A produção e uso de SAF já é uma realidade internacional. A Organização Internacional de Aviação Civil (ICAO) e a União Europeia estabeleceram metas para a descarbonização gradativa dos combustíveis de aviação, com a exigência de adição de SAF e metas anuais de desempenho até 2035.
Embora não haja ainda um acordo global que equalize as exigências da participação dos SAF no mercado, vários países como a Noruega, Indonésia, Suécia, Reino Unido, França, Espanha e Mexico têm saído na frente e estabelecido seus próprios mandatos. O Brasil também enxerga o assunto não só como uma importante preocupação ambiental, mas como uma oportunidade de desenvolver ainda mais o mercado de biocombustíveis. Em 2024 foi aprovada a chamada Lei do Combustível do Futuro que entre outras iniciativas, cria o programa ProBioQAV, para incentivar produção e uso de SAF no país , com mandato escalonado de adição de SAF ao QAV, chegando até 10% em 2037.
Como é produzido o SAF?
Atualmente existem 5 rotas de produção de SAF certificadas de acordo com a norma ASTM D7566
- Hidroprocessamento de Ésteres e Ácidos Graxos (HEFA) -Utiliza óleos vegetais, gorduras animais e óleos residuais. Tecnologia mais madura e disponível comercialmente, de menor custo, porém limitada pela disponibilidade de matéria-prima.
- Síntese Fischer–Tropsch (FT-SPK e FT-SPK/A) -Converte biomassa e resíduos por gaseificação em gás de síntese, seguido de síntese Fischer-Tropsch. A matéria-prima é flexível, e alta redução de GEE, mas o processo é caro, e exige purificação rigorosa do gás de síntese. A variante FT-SPK/A adiciona aromáticos à síntese, uma vez que seu conteúdo aumenta a capacidade de adição ao QAV sem haver perdas de qualidade em algumas propriedades do combustível.
- Processo Álcool-para-Querosene (ATJ): Converte etanol/isobutanol em combustível para aviação por meio de desidratação, oligomerização e hidrogenação. Rota emergente, com custos moderados, mas altíssimo potencial.
- Hidroprocessamento de Açúcares Fermentados (HFS-SIP): Produz farnesano a partir da fermentação de açúcares. Ainda possui alto custo, e capacidade de mistura ao QAV limitada.
Além destas, há tecnologias emergentes de produção, como a pirólise, liquefação hidrotérmica e a fermentação aeróbia, mas ainda estão em fase de desenvolvimento e otimização.
De qualquer maneira, transformar resíduos e produtos de baixo valor agregado em SAF está se tornando um grande negócio, e a tecnologia tem acompanhado esta necessidade ambiental.
Qualidade e confiabilidade
Diferente de um carro, onde o abastecimento com um combustível de má qualidade pode resultar – em casos extremos – apenas na parada de funcionamento do veículo, um avião não pode contar com uma oficina ou guincho a 10.000 m de altitude!
Por isso, a especificação de qualidade do QAV é extensa, sendo que cada análise realizada tem relação com alguma propriedade importante. Por exemplo, propriedades como o ponto de congelamento e a viscosidade têm relação com a capacidade de escoamento a baixas temperaturas, ao passo que a estabilidade à oxidação térmica tem a ver com o comportamento do combustível a condições extremas de temperatura e pressão em contato com a turbina.
Pela resolução da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) n° 856/2021, são mais de 40 parâmetros de qualidade que precisam ser analisados e estar dentro da especificação para que o QAV possa ser comercializado. Para cada propriedade medida estão associados métodos, instrumentos e acessórios, que todo laboratório industrial e de qualidade de combustíveis precisa possuir, para viabilizar e certificar a produção do QAV e do SAF.
Como a Alutal pode ajudar no monitoramento da qualidade de combustíveis de aviação
Dentro da sua linha de produtos para laboratório a Alutal pode oferecer várias soluções para a análise de SAF e QAV:
VD10 Destilador Automatizado por Vídeo
Equipamento inovador e único no mercado, o destilador atmosférico da AD Systems permite a análise de amostras de QAV, SAF e suas misturas, sem necessidade de programações de método tediosas, devido ao seu algoritmo revolucionário de controle do aquecimento por vídeo.
TO10 Estabilidade à Oxidação
Analisador robusto, mais tolerante a amostras de combustíveis de aviação alternativos como os SAF, este equipamento da AD Systems realiza análises conforme a norma ASTM D3241. É muito prático na montagem do teste, pois não necessita de ferramentas, e completamente automatizado na sua finalização.
DR10 Avaliador de depósitos de oxidação
Usado em conjunto com analisador TO10, o avaliador de tubos do aquecedor da AD Systems traz objetividade e rastreabilidade à análise de estabilidade à oxidação, reportando os resultados diretamente e automaticamente em acordo com o que demanda a norma ASTM D3241 (em milímetros de depósito) sem necessidade de recalibrações constantes.
Tubos do aquecedor homologados
Recentemente aprovados pela ASTM, os tubos de teste da AD Systems são rigorosamente controlados e certificados em sua metalurgia e dimensão, e podem ser usados em qualquer equipamento que esteja conforme a norma ASTM D 3241.
SP20 Analisador de ponto de fuligem automático
este equipamento é único no mercado, e automatiza o processo de análise e reportagem de resultados para o ponto de fuligem de QAV e SAF, conforme norma ASTM D 1322. Patente exclusiva da AD Systems, este instrumento acelera e tira a subjetividade da interpretação dos resultados do método manual.
Ponto de fulgor MiniFlash FP
Este equipamento da Grabner Instruments utiliza o método de copo fechado continuamente descrito pela norma ASTM D7094, sendo mais rápido, preciso e seguro que o método da especificação (método Pensky-Martens ASTM D93 ). Além disso, este instrumento apresentando correlação comprovada*, sem tendências, e melhor repetibilidade que o método Pensky-Martens.
Analisador FTIR de combustíveis MiniScan IR Pro
Utilizado para análises rápidas em processo e laboratório, este equipamento da Grabner Instruments permite avaliar diversas propriedades do QAV, SAF, diesel e gasolina e etanol, atuando como um guardião dos processos de produção, mistura e armazenamento de combustíveis.
Densímetro digital DS7800
Utilizando baixo volume de amostra, os densímetros da Krüss Optronic atendem a norma ASTM D4052, com um excelente custo-benefício. Podem ser acoplados a amostradores automáticos, ideal para laboratórios com alta demanda de analise de diversos produtos.
* Em acordo com estudo interlaboratorial realizado pela ASTM, vide nota 7 da norma ASTM D7094 – Standard Test Method for Flash Point by Modified Continuously Closed Cup (MCCCFP) Tester.
A Alutal quer ser seu parceiro no desenvolvimento de combustíveis sustentáveis. Entre em contato conosco para agendar uma visita ou uma apresentação dos nossos produtos!
Referências bibliográficas
ASTM D7566 – Standard Specification for Aviation Turbine Fuel Containing Synthesized Hydrocarbons. West Conshohocken, PA: ASTM International.
Resolução ANP nº 856, de 22 de outubro de 2021. Estabelece as especificações do querosene de aviação JET A e JET A-1, dos querosenes de aviação alternativos e do querosene de aviação C (JET C), bem como as obrigações quanto ao controle da qualidade a serem atendidas pelos agentes econômicos que comercializam esses produtos em território nacional. Brasília, 2021.
Lei nº 14.993, de 8 de outubro de 2024. Dispõe sobre a promoção da mobilidade sustentável de baixo carbono e institui o Programa Nacional de Combustível Sustentável de Aviação (ProBioQAV). Diário Oficial da União, seção 1, Brasília, DF, p. 1–26, 2024.
ZHANG, Libing; BUTLER, Terri L.; YANG, Bin. Recent Trends, Opportunities and Challenges of Sustainable Aviation Fuel. em: VERTÈS, A. A.; QURESHI, N.; BLASCHEK, H. P.; YUKAWA, H. (eds.). Green Energy to Sustainability: Strategies for Global Industries. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2020. p. 85-110
MUSSA, Nur-Sultan; KAINAUBEK, Toshtay; CAPRON, Mickael. Catalytic Applications in the Production of Hydrotreated Vegetable Oil (HVO) as a Renewable Fuel: A Review. Catalysts, v. 14, n. 452, 2024.
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