O petróleo de xisto, que, segundo as projeções da Administração de Informação Energética, representará uma proporção crescente do suprimento de petróleo americano nas próximas décadas, tem um calcanhar de Aquiles surpreendente: seus baixos níveis de octanagem, o que o torna inadequado para os motores de carros de alta eficiência do futuro.
Para as empresas de perfuração de xisto com dificuldades financeiras , isso é uma má notícia, já que sugere que a demanda por seu petróleo pode cair mesmo que o preço do barril de petróleo de maior octanagem suba.
Para o resto do país, os problemas de qualidade do petróleo de xisto levantam questões importantes sobre se construir infraestrutura para suportar décadas de produção de petróleo de xisto é uma política pública inteligente, porque um boom do petróleo de xisto poderia, ironicamente, significar preços mais altos nos postos de gasolina para os motoristas americanos. Ou, se o petróleo de xisto baratear a gasolina comum, mas não a premium, isso poderia dissuadir os americanos de comprar carros movidos a combustíveis premium, apesar da melhor economia de combustível, minando os planos de reduzir a poluição dos escapamentos por meio da construção de motores mais eficientes.
As montadoras estão cada vez mais interessadas em gasolina premium porque seus níveis mais altos de octanagem tornam menos provável a combustão prematura em um motor de alta compressão — e se o combustível inflamar antes do tempo dentro do motor de um carro ou caminhão, pode causar funcionamento irregular ou danos ao motor. As montadoras veem a promessa de maior eficiência de combustível em motores turboalimentados, que dependem dessa maior compressão e, consequentemente, de combustíveis premium de alta octanagem.
" A IHS prevê que os motores turboalimentados representarão 55% da produção na América do Norte até 2024, um aumento em relação aos 33% esperados para este ano", noticiou a Automotive News em junho de 2017.
Em março, Dan Nicholson, vice-presidente da General Motors, chegou a pedir às refinarias que tornassem a gasolina premium o novo padrão nos postos de gasolina americanos, argumentando que os níveis mais altos de octanagem da gasolina premium permitem que as montadoras projetem carros e caminhões mais eficientes em termos de consumo de combustível.
Limitações do petróleo de xisto
Mas o petróleo de xisto, como se descobriu, traz consigo uma variedade de elementos que reduzem os níveis de octanagem de uma mistura de gasolina, como a nafta. A cor ultraclara que inicialmente entusiasmou os perfuradores de xisto — o petróleo bruto leve e doce que se tornara mais difícil de encontrar em fontes convencionais — reflete as maiores proporções de líquidos de gás natural e outros hidrocarbonetos de fácil ignição presentes no petróleo de xisto.
“Nossa tese é que o sistema de refino dos EUA está próximo de atingir sua capacidade máxima de processamento de petróleo de xisto”, concluiu uma nota de pesquisa do Morgan Stanley neste mês, citando a tonalidade clara do petróleo de xisto, que o torna inadequado para a produção de gasolina de alta octanagem, bem como de combustível de aviação e diesel.
“Quanto mais petróleo de xisto extraímos, por assim dizer, mais difícil se torna obter uma gasolina com alta octanagem”, disse Tom Kloza, chefe global de análise de energia do Serviço de Informações sobre Preços de Petróleo da IHS , na conferência anual da Administração de Informação de Energia ( EIA ) no ano passado. “Ironicamente, não vamos usar mais combustível nos EUA nos próximos 5 anos, mas precisaremos de mais octanagem, pelo menos até que mais carros funcionem com eletricidade.”
Dentro dos cilindros de um motor de carro, a sincronização é tudo. A gasolina é misturada com a quantidade exata de oxigênio para que a ignição ocorra quando cada vela de ignição dispara, sincronizada para que as explosões resultantes empurrem alguns pistões para baixo ao mesmo tempo que outros sobem, girando o virabrequim do motor. A ignição prematura pode interromper esse giro suave, causando um problema que os motoristas reconhecem como uma batida ou um ruído metálico. Quanto maior o nível de octanagem da gasolina, menor a propensão à ignição prematura.
A diferença entre um galão de gasolina comum e um galão de gasolina premium está nos níveis de octanagem da gasolina.
Os motoristas já podem sentir os impactos da corrida pelo xisto nos postos de gasolina, com a diferença entre os preços da gasolina comum e da premium chegando a mais de 50 centavos de dólar por galão nos EUA. Em algumas cidades, como Chicago, onde a maior parte da gasolina vem do petróleo de xisto, a diferença é de mais de 75 centavos de dólar por galão. Em 2000, a diferença entre a gasolina comum e a premium era de apenas 18 centavos de dólar por galão.
“No momento, estamos praticamente sem fontes de octanagem, tendo esgotado todas as possibilidades”, disse Lynn Westfall na Conferência de Energia da EIA de 2017 durante uma apresentação intitulada “Qualidade do combustível de gasolina: a iminente escassez de octanagem”.
Histórico dos problemas de octanagem da gasolina
Ao longo dos anos, os aditivos de octanagem causaram alguns dos maiores escândalos ambientais da história dos EUA . Portanto, vale a pena prestar atenção à forma como a indústria de refino resolve esse problema emergente.
Até a década de 1970, os fabricantes de gasolina utilizavam chumbo para aumentar a octanagem da gasolina comprada pelos consumidores, mas o chumbo foi retirado das fórmulas da gasolina por ser extremamente prejudicial à saúde pública, principalmente à saúde infantil. O chumbo era barato, mas incrivelmente poluente. Os impactos da gasolina com chumbo na saúde pública foram tão profundos que alguns pesquisadores a relacionaram ao aumento e à queda da criminalidade violenta nos EUA, apontando que os danos neurológicos associados à exposição ao chumbo levam a "agressividade, impulsividade, TDAH e QI mais baixo " e que os níveis de crimes violentos aumentaram e diminuíram na mesma proporção que a presença de chumbo na gasolina. A gasolina com chumbo foi proibida , exceto em combustíveis de aviação, nos EUA em 1996.
As refinarias então recorreram ao MTBE (éter metil terc-butílico) — que parecia funcionar muito bem até que se descobriu que o MTBE se infiltra facilmente nos recursos hídricos e não se biodegrada rapidamente, e reservatórios e poços de água em todos os EUA apresentaram resultados positivos para contaminação por MTBE.
Temendo responsabilidades legais, as refinarias pararam de usar MTBE e passaram a usar etanol. Mas, embora o combustível à base de milho seja comercializado como renovável, os críticos apontam para outros problemas ambientais. "Misturas com maior teor de etanol ainda produzem níveis significativos de poluição do ar, reduzem a eficiência do combustível, aumentam os preços do milho e de outros alimentos e têm sido recebidas com ceticismo por algumas montadoras devido aos danos que causam aos motores", relatou a Yale Environment 360 em 2016.
Apesar disso, a indústria do etanol tem pressionado por um papel maior na matriz energética dos EUA e feito lobby para reformular os padrões de eficiência de combustível americanos, os padrões CAFE (Corporate Average Fuel Economy ), sob a administração Trump. "Ficamos muito animados ao ver a EPA solicitar especificamente comentários sobre o 'potencial para misturas de alta octanagem' no aviso que anunciava a reconsideração da Determinação Final da administração anterior", disse Bob Dinneen, presidente e CEO da Renewable Fuels Association, um grupo da indústria do etanol, em um comunicado de outubro de 2017.
Xisto para o resgate?
A indústria do gás de xisto também tem se posicionado como a solução para o problema da octanagem do petróleo de xisto. Em 2016, a Marcellus Shale Coalition, uma associação comercial que representa a indústria do gás de xisto na Pensilvânia, Ohio e Virgínia Ocidental, aderiu à “High Octane Low Carbon Alliance” (Aliança de Alta Octanagem e Baixo Carbono). O butano, um líquido de gás natural produzido por muitos poços de xisto “úmidos”, pode aumentar os níveis de octanagem — mas é propenso à evaporação, portanto, seu uso é impraticável, exceto durante os meses frios de inverno.
Isso deixa duas alternativas possíveis, de acordo com uma reportagem especial do Oil and Gas Journal de março de 2018. Mas ambas acarretarão custos significativos e preocupações ambientais próprias.
Uma das opções é que as refinarias construam unidades para converter a própria nafta em um aditivo de alta octanagem — mas, alerta a revista, “os custos aumentam proporcionalmente” e a nafta leve presente no petróleo de xisto é “menos adequada” para a conversão em aditivos de alta octanagem.
A outra opção é o que se chama de “alquilação”, onde ácidos sulfúrico ou fluorídrico potentes são usados para produzir uma mistura de alta octanagem a partir de isobutano e butileno em refinarias. Mas “unidades de alquilação são caras para construir, e o uso de ácido dificulta a obtenção de licenças para essas unidades”, escreveu a revista. O relatório apontou uma instalação da Chevron em Utah, onde a empresa usa um catalisador diferente, como uma possível opção.
Ainda não está claro qual abordagem as refinarias adotarão para aumentar os níveis de octanagem do petróleo de xisto, ou em quanto tempo os veículos elétricos poderão tornar irrelevantes os problemas de octanagem do petróleo de xisto.
Mas, fundamentalmente, o problema é que o petróleo de xisto é um tipo de petróleo bruto diferente do petróleo extraído há 100 anos. Os petroleiros do Texas costumavam comparar as reservas de petróleo a uma panela de ferro fundido com feijão cozido em uma fogueira, dizendo que as reservas de petróleo convencional são como o feijão bem cozido, as primeiras colheradas em que você mergulha a colher. O petróleo de xisto, por extensão, são as camadas pretas e escamosas no fundo da panela — claro que você pode comê-las, mas se o fizer, é sinal de que a parte boa já acabou.
Acompanhe a série investigativa da DeSmog: Finanças do Fraturamento Hidráulico: A Indústria do Xisto Acumula Mais Dívidas do que Lucros
Imagem principal: Bomba de gasolina Crédito: Mike Mozart , CC BY 2.0
