Soluções energéticas para o passivo do coco verde

Presente nos cartões postais das praias brasileiras, o coco verde está atraindo as atenções de empresas e cientistas que buscam soluções para viabilizar a transição energética. Laboratórios de universidades levam adiante estudos visando transformar a casca do coco verde em alternativas sustentáveis para a substituição de combustíveis fósseis, atendendo à demanda de empresas interessas em obter a descarbonização de seus processos.

O coco verde não é uma escolha aleatória entre tantas outras oriundas da biomassa. As soluções já desenvolvidas ou em estudo também têm, em comum, dar uma destinação correta aos resíduos do seu consumo, materiais de difícil decomposição que sobrecarregam aterros sanitários e lixões que, infelizmente, ainda existem milhões no país.

Entre as pesquisas em andamento, estão os estudos realizados pela Universidade Estadual do Ceará (Uece), por meio de memorando de entendimento firmado com a usina termelétrica Energia Pecém, visando a produção de carvão híbrido, ou biocarvão produzido a partir da biomassa do coco.

Outra iniciativa é a tecnologia desenvolvida pelo Núcleo de Estudos em Sistemas Coloidais (Nuesc), do Instituto de Tecnologia e Pesquisa (ITP), de Aracaju, vinculado ao Grupo Tiradentes, que permite transformar a biomassa do coco em um bio-óleo. Com características energéticas semelhantes à do petróleo, esse bio-óleo pode ser utilizado como base para fabricar diferentes biocombustíveis. 

Entre as iniciativas mais antigas está, ainda, a tecnologia, desenvolvida pelo Laboratório de Biotecnologia Aplicada ao Agronegócio da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes), que transforma a casca do coco verde em etanol de segunda geração.

De acordo com estudo realizado pela Embrapa Tabuleiros Costeiros, o Brasil produz mais de 2 milhões de toneladas de frutos de coco anualmente. As cascas do fruto representam cerca de 80% do seu peso bruto total, resultando, portanto, em um volume considerável de resíduos.

Brasil produz mais de 2 milhões de toneladas de frutos de coco anualmente

Já existem diferentes destinações para a casca de coco, como fabricação de vasos, estofamentos e forramento interno de automóveis, mantas para contenção de encostas, palmilhas, divisórias, artesanatos e para adubação orgânica.

Apesar disso, e da proibição determinada pela Lei Federal 12.305/2010, a presença das cascas de coco em aterros e lixões tem se tornado cada vez mais frequente, acompanhando o crescimento do consumo da água de coco no litoral. Nos lixões, a casca de coco representa um enorme problema, uma vez que, além do grande volume, sua degradação leva de 8 a 10 anos.

Pecém: em busca do biocarvão

A usina termelétrica Energia Pecém, localizada em São Gonçalo do Amarante (CE), está buscando nos resíduos do coco alternativas para reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE) resultantes das suas operações. Com capacidade de geração de 720 MW, a termelétrica utiliza carvão mineral para a produção de energia elétrica.

Em agosto de 2024, a Energia Pecém firmou um memorando de entendimento com a Universidade Estadual do Ceará (Uece) por meio do qual investirá R$ 2,5 milhões em pesquisas envolvendo a produção de carvão híbrido, ou biocarvão, a partir da biomassa do coco.

Os trabalhos vão avaliar a viabilidade da queima associada entre o biocarvão e o carvão mineral para a geração de energia. A parceria envolverá também uma avaliação do uso do biocarvão produzido a partir de resíduos de esgoto, envolvendo o processamento termoquímico do lodo de estações de tratamentos de esgotos (ETEs).

De acordo com Carlos Baldi (foto), presidente da Energia Pecém, o carvão híbrido poderá reduzir a emissão de CO₂ entre 20% e 45%. Essa faixa está diretamente relacionada à proporção de biocarvão incorporada ao carvão mineral no blend híbrido. A definição da composição ideal, capaz de maximizar a redução de emissões sem comprometer o desempenho energético nas caldeiras da UTE, será um dos principais resultados esperados ao final da pesquisa desenvolvida em parceria com a Uece.

Energia Pecém firmou memorando de entendimento com a Uece para investimento de R$ 2,5 milhões em pesquisas envolvendo a produção de carvão híbrido, ou biocarvão, a partir da biomassa do coco (Foto: Divlgação)

As pesquisas deverão ter uma duração de 24 meses, compreendendo 12 etapas, que vão da análise da viabilidade técnica, econômica e ambiental até os testes com a tecnologia nas instalações da usina.

Segundo Baldi, “a expectativa é que, ainda em 2025, sejam obtidos os primeiros resultados da produção e caracterização do carvão híbrido. Esses dados iniciais serão fundamentais para calibrar os experimentos e nortear os testes em escala piloto, incluindo a aplicação em ambiente relevante, por exemplo, nas caldeiras da Energia Pecém”.

Quanto à oferta de matéria-prima, os volumes iniciais levantados pelos pesquisadores da Uece são altamente promissores. Estudos indicam que são necessários cerca de 8,5 quilos de coco in natura para produzir 1 quilo de biocarvão. A região industrial do Pecém e seu entorno possuem grande disponibilidade de casca de coco verde, gerada pelo comércios, fábricas de água de coco e centros urbanos, afirma Baldi.

Já estão sendo mapeadas fontes locais e parcerias para garantir o suprimento contínuo da biomassa, etapa essencial para a viabilidade em larga escala da substituição parcial do carvão mineral na termelétrica. A confirmação da oferta sustentável em larga escala será consolidada até a conclusão da pesquisa, prevista para dezembro de 2026.

Por sua vez, o Nuesc desenvolveu uma tecnologia que permite a transformação de resíduos da casca do coco em uma matéria prima (bio-óleo) que serve de base para produzir combustíveis verdes como biogás, gasolina verde, bionafta, diesel verde e SAF, como é conhecido a alternativa sustentável para o querosene de aviação.

De acordo com o coordenador do Nuesc, Cláudio Dariva (foto), é possível oferecer a diferentes empresas soluções diversificadas para a transição energética. Em Aracaju, por exemplo, um levantamento realizado pela Diretoria de Operações da Empresa Municipal de Serviços Urbanos (Emsurb) verificou que são geradas cerca de 190 toneladas de resíduos de coco verde por semana na capital sergipana.

A sobrecarga da coleta domiciliar provocada pelos resíduos do coco gera um custo anual de aproximadamente R$ 900 mil para a limpeza pública.  “A conversão da biomassa do coco em bioóleo, além de oferecer uma alternativa sustentável para os combustíveis fósseis, gera uma solução para um passivo ambiental”, diz Dariva.

No processo desenvolvido pelo Nuesc, um quilo de coco é transformado em meio litro de bioóleo. O processo envolve, inicialmente, uma etapa de secagem e trituração da fibra do coco. Esse material é submetido à pirólise, que converte o material em bioóleo, biocarvão e gases combustíveis. Depois disso, o bioóleo pode ser refinado para uso em motores e geradores, enquanto o biocarvão pode ser utilizado como fonte de energia ou para melhorar a qualidade do solo. 

Etanol de casca de coco

Nas visitas realizadas a envasadoras de água de coco, com o objetivo de desenvolver uma solução para a rápida deterioração do produto, os pesquisadores do Laboratório de Biotecnologia Aplicada ao Agronegócio da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes) se depararam com montanhas de cascas. As empresas queimavam, sem grande eficiência, parte dos resíduos para obtenção de calor, mas a maior parte do material acaba sendo direcionada a aterros, agravando o passivo ambiental dessas localidades.

A partir dessa constatação, nasceu, há cerca de dez anos, o projeto de desenvolvimento de uma tecnologia para a produção de etanol de segunda geração a partir da casca do coco verde. Para a produção do bioetanol, foram utilizadas enzimas que aceleram as reações químicas, promovendo a degradação da celulose presente nas células vegetais.

Nuesc desenvolveu uma tecnologia que permite a transformação de resíduos da casca do coco em uma matéria prima (bio-óleo) que serve de base para produzir combustíveis verdes como biogás, gasolina verde, bionafta, diesel verde e SAF (Foto: Divulgação)

Segundo o professor Alberto Fernandes, um dos coordenadores do projeto, desde então essa tecnologia vem sendo aprimorada, até atingir o domínio total, do ponto de vista de bancada de laboratório. Em 2021, foi registrada a patente da tecnologia no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (Inpi).

“Estamos diante do desafio de viabilizar o uso dessa tecnologia para a efetiva produção do etanol elaborado a partir da casca do coco”, diz ele. Fernandes destaca que não há como o etanol de casca de coco se tornar competitivo em relação ao etano da cana de açúcar, que já conta com décadas de desenvolvimento tanto da produção como da estrutura de logística que permite sua distribuição em todo o território brasileiro.

Ele considera, no entanto, que o projeto possa se tornar interessante para uma empresa que trabalhe na cadeia econômica do coco e que busque obter os benefícios intangíveis de se ajustar à agenda ESG.

Outra possibilidade seria prefeituras de municípios em que há grande oferta do coco montarem miniusinas e utilizarem o etanol da casca do coco para atender à frota municipal de veículos.