Óleos básicos vegetais biodegradáveis como potencial alternativa aos óleos básicos convencionais: comparação das propriedades físico-químicas e tribológicas e viabilidade econômica na formulação de biolubrificantes automotivos e industriais

Abstract

A demanda de energia global apresenta uma projeção de crescimento entre os anos de 2010 e 2030 de 33,5%. Esta expectativa impacta diretamente no consumo do petróleo, fonte principal dos óleos básicos utilizados na formulação de óleos lubrificantes. Atualmente, estima-se que estes óleos minerais são usados em 95% do volume global de lubrificantes. A grande preocupação sobre este tipo de produto é a sua disposição incorreta no meio ambiente, uma vez que de 40% a 55% do volume total não possuem uma logística reversa apropriada. Diante desta necessidade por fontes renováveis de energia, preocupações com políticas ambientais como o ESG, depreciação das reservas de óleos brutos, criação de normas internacionais como a MARPOL 73/78 e crescimento da participação dos biolubrificantes nos setores de transporte e equipamentos pesados, os óleos básicos biodegradáveis têm se mostrado fortes candidatos a substituírem as bases convencionais nas formulações dos lubrificantes, total ou parcialmente. Estes produtos são, em sua maioria, polialfaolefinas (PAOs) polialquilenoglicois (PAGs), ésteres sintéticos e ésteres naturais provenientes de fontes animais e/ou vegetais. Para o presente trabalho, os principais óleos vegetais foram mapeados aplicando equações de busca (bibliometria) nas bases de dados Web of Science e Scopus a fim de definir suas fontes bem como a frequência com que eles são discutidos nas produções científicas. O Brasil produziu em 2019 cerca 35.000 m3 de lubrificantes biodegradáveis, volume que corresponde a, aproximadamente 2,65% da produção total nacional neste mesmo ano. As bases biodegradáveis utilizadas nestas formulações, quando comparadas físico-quimicamente com os óleos básicos minerais, apresentam baixa toxicidade, boa lubricidade, elevado ponto de fulgor, elevado índice de viscosidade, baixa volatilidade e boa resistência ao cisalhamento. Por outro lado, a pouca eficiência na resistência à oxidação e a fluidez limitada em baixas temperaturas geram necessidade de modificar quimicamente estas bases para que elas sejam utilizadas na formulação dos biolubrificantes. Quando se avalia os custos das bases sustentáveis, nota-se que elas se tornam competitivas à medida que as comparações são feitas com óleos convencionais mais refinados, como os de Grupo III e PAOs, por exemplo. No entanto, óleos minerais, principalmente no cenário nacional devido ao refino local, ainda se posicionam mais competitivos. Frente a estes expostos, um caminho interessante a ser seguido é avaliar o uso conjunto das bases convencionais e biodegradáveis a fim de se obter um custo atrativo e desempenho adequado para o lubrificante final, além de contribuir com a descarbonização do setor e reduzir a sua pegada de carbono. Palavras-chave: biolubrificantes, óleos vegetais, sustentabilidade, pegada de carbono, ESG, bibliometria.