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INTEGRAÇÃO DO CONHECIMENTO – ENEM QUÍMICA
 BIOCOMBUSTÍVEIS – BIODIESEL E ETANOL
             Prof. Máiquel Vieira




É praticando que se aprende!!
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      Os biocombustíveis são fontes de energia renováveis, o que significa dizer que permitem a
ciclagem da matéria na natureza. São obtidos a partir da cana-de-açúcar, do milho, de oleaginosas,
resíduos agropecuários, dentre outras fontes.

       Os biocombustíveis, como o biodiesel e o etanol (álcool etílico), têm aparecido com
frequência na mídia como alternativas para contenção do aquecimento global. Isso acontece porque
os biocombustíveis permitem uma ciclagem do gás carbônico (CO 2), apontado como um dos
vilões do aquecimento global.

      Veja no quadro abaixo o que ocorre quando se usa um biocombustível




      Como se pode ver na figura ao lado, o CO2 eliminado pelo veículo é reutilizado pelas plantas
para a produção de mais biomassa, através da fotossíntese.

      Parte dessa matéria orgânica produzida é usada para a produção de mais biocombustível,
com devolução de CO2para a atmosfera. Dessa forma, o equilíbrio consumo-liberação de CO2 pode
ser estabelecido e a concentração do CO2 pode estabilizar.

      Com os combustíveis fósseis (gasolina, óleo diesel, carvão, gás natural) esse equilíbrio não
acontece.




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Entenda o porquê:

O petróleo foi formado há milhões de anos (período Carbonífero), provavelmente de restos de vida
aquática animal acumulados no fundo de oceanos primitivos e cobertos por sedimentos. Com ação
da alta pressão e temperatura, o material depositado sofreu uma grande quantidade reações
químicas, originando massas viscosas, de coloração negra – as jazidas de petróleo. Quando
queimado ocorre, então, liberação de CO 2 que foi retirado da atmosfera do planeta há milhões de
anos. Como não há nenhum mecanismo atual para capturar esse CO 2 para produção de mais
petróleo (que é considerado um recurso não renovável), o uso desses combustíveis acaba
promovendo um aumento na concentração de CO 2 na atmosfera. Como curiosidade, para cada 3,8
litros de gasolina queimados, 10 kg de CO2 são liberados para a atmosfera.



1. Vantagens de uso dos biocombustíveis

- Possibilita o fechamento do ciclo do carbono (CO 2), contribuindo para a estabilização da
concentração desse gás na atmosfera (isso contribui para frear o aquecimento global);

- No caso específico do Brasil, há grande área para cultivo de plantas que podem ser usadas para a
produção de biocombustíveis;

- Geração de emprego e renda no campo (isso evita o inchaço das cidades);

- Menor investimento financeiro em pesquisas (as pesquisas de prospecção de petróleo são muito
dispendiosas);

- O biodiesel substitui bem o óleo diesel sem necessidade de ajustes no motor;

- Redução do lixo no planeta (pode ser usado para produção debiocombustível);

- Manuseio e armazenamento mais seguros que os combustíveis fósseis.



2. Desvantagens do uso dos biocombustíveis

- Consome grande quantidade de energia para a produção;

- Aumento do consumo de água (para irrigação das culturas);

- Redução da biodiversidade;

- As culturas para produção de biocombustíveis consomem muitos fertilizantes nitrogenados, com
liberação de óxidos de nitrogênio, que também são gases estufa;

- Devastação de áreas florestais (grandes consumidoras de CO 2) para plantio das culturas
envolvidas na produção dosbiocombustíveis;



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- Possibilidade de redução da produção de alimentos em detrimento do aumento da produção
de biocombustíveis, o que pode contribuir para aumento da fome no mundo e o encarecimento
dos alimentos;

- Contaminação de lençóis freáticos por nitritos e nitratos, provenientes de fertilizantes. A ingestão
desses produtos causa problemas respiratórios, devido à produção de meta-hemoglobina
(hemoglobina oxidada);

- A queima da cana libera grandes quantidades de gases nitrogenados, que retornam ao ambiente
na forma de ―chuva seca‖ de fertilizantes, segundo pesquisa do químico ambiental Arnaldo Cardoso
e publicada na revista ―Unesp Ciência, edição de fevereiro de 2010. Nos ambientes aquáticos, o
efeito é muito rápido: proliferação de algas, com liberação de toxinas e consumo de quase todo
oxigênio da água, o que provoca a morte de um grande número de espécies.



Como se vê, os biocombustíveis não são a grande solução para o problema energético do mundo.
É necessário repensar sobre o uso de outras formas alternativas de energia, como a eólica e a
atômica (que vem ganhando força no mundo científico).

                                                        (Fonte internet: http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/biocombustiveis.asp)




(CAIU ENEM 2011) Os biocombustíveis de primeira geração são derivados da soja, milho e cana-
de-açúcar e sua produção ocorre através da fermentação. Biocombustíveis derivados de material
celulósico ou bicombustíveis de segunda geração — coloquialmente chamados de ―gasolina de
capim‖ — são aqueles produzidos a partir de resíduos de madeira (serragem, por exemplo), talos de
milho, palha de trigo ou capim de crescimento rápido e se apresentam como uma alternativa para os
problemas enfrentados pelos de primeira geração, já que as matérias-primas são baratas e
abundantes.

                  DALE, B. E.; HUBER, G. W. Gasolina de capim e outros vegetais. Scientific American Brasil. Ago. 2009, no 87 (adaptado).


O texto mostra um dos pontos de vista a respeito do uso dos biocombustíveis na atualidade, os
quais

A) são matrizes energéticas com menor carga de poluição para o ambiente e podem propiciar a
geração de novos empregos, entretanto, para serem oferecidos com baixo custo, a tecnologia da
degradação da celulose nos biocombustíveis de segunda geração deve ser extremamente eficiente.

B) oferecem múltiplas dificuldades, pois a produção é de alto custo, sua implantação não gera
empregos, e deve-se ter cuidado com o risco ambiental, pois eles oferecem os mesmos riscos que o
uso de combustíveis fósseis.

C) sendo de segunda geração, são produzidos por uma tecnologia que acarreta problemas sociais,
sobretudo decorrente do fato de a matéria-prima ser abundante e facilmente encontrada, o que
impede a geração de novos empregos.

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D) sendo de primeira e segunda geração, são produzidos por tecnologias que devem passar por
uma avaliação criteriosa quanto ao uso, pois uma enfrenta o problema da falta de espaço para
plantio da matéria-prima e a outra impede a geração de novas fontes de emprego.

E) podem acarretar sérios problemas econômicos e sociais, pois a substituição do uso de petróleo
afeta negativamente toda uma cadeia produtiva na medida em que exclui diversas fontes de
emprego nas refinarias, postos de gasolina e no transporte de petróleo e gasolina.



(CAIU ENEM 2008) A Lei Federal nº 11.097/2005 dispõe sobre a introdução do biodiesel na matriz
energética brasileira e fixa em 5%, em volume, o percentual mínimo obrigatório a ser adicionado ao
óleo diesel vendido ao consumidor. De acordo com essa lei, biocombustível é ―derivado de biomassa
renovável para uso em motores a combustão interna com ignição por compressão ou, conforme
regulamento, para geração de outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente
combustíveis de origem fóssil‖. A introdução de biocombustíveis na matriz energética brasileira.

A) colabora na redução dos efeitos da degradação ambiental global produzida pelo uso de
combustíveis fósseis, como os derivados do petróleo.

B) provoca uma redução de 5% na quantidade de carbono emitido pelos veículos automotores e
colabora no controle do desmatamento.

C) incentiva o setor econômico brasileiro a se adaptar ao uso de uma fonte de energia derivada de
uma biomassa inesgotável.

D) aponta para pequena possibilidade de expansão do uso de biocombustíveis, fixado, por lei, em
5% do consumo de derivados do petróleo.

E) diversificada o uso de fontes alternativas de energia que reduzem os impactos da produção do
etanol por meio da monocultura da cana-de-açúcar.



(CAIU ENEM 2009-c) Metade do volume de óleo de cozinha consumido anualmente no Brasil, cerca
de dois bilhões de litros, é jogada incorretamente em ralos, pias e bueiros. Estimase que cada litro
de óleo descartado polua milhares de litros de água. O óleo no esgoto tende a criar uma barreira que
impede a passagem da água, causa entupimentos e, consequentemente, enchentes. Além disso, ao
contaminar os mananciais, resulta na mortandade de peixes. A reciclagem do óleo de cozinha, além
de necessária, tem mercado na produção de biodiesel. Há uma demanda atual de 1,2 bilhões de
litros de biodiesel no Brasil. Se houver planejamento na coleta, transporte e produção, estima-se que
se possa pagar até R$ 1,00 por litro de óleo a ser reciclado.

                                                          Programa mostra caminho para o uso do óleo de fritura na produção
                                                     de biodiesel. Disponível em: http://www.nutrinews.com.br. Acesso em: 14
                                                                                                         fev. 2009 (adaptado)


De acordo com o texto, o destino inadequado do óleo de cozinha traz diversos problemas. Com o
objetivo de contribuir para resolver esse problemas, deve-se

(A) utilizar o óleo para a produção de biocombustíveis, como etanol.

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(B) coletar o óleo devidamente e transportá-lo às empresas de produção de biodiesel.

(C) limpar periodicamente os esgotos das cidades para evitar entupimentos e enchentes.

(D) utilizar o óleo como alimento para os peixes, uma vez que preserva seu valor nutritivo após o
descarte.

(E) descartar o óleo diretamente em ralos, pias e bueiros, sem tratamento prévio com agentes
dispersantes.



(CAIU ENEM 2009) Potencializado pela necessidade de reduzir as emissões de gases causadores
do efeito estufa, o desenvolvimento de fontes de energia renováveis e limpas dificilmente resultará
em um modelo hegemônico. A tendência é que cada país crie uma combinação

própria de matrizes, escolhida entre várias categorias de biocombustíveis, a energia solar ou a eólica
e, mais tarde, provavelmente o hidrogênio, capaz de lhe garantir eficiência energética e ajudar o
mundo a atenuar os efeitos das mudanças climáticas. O hidrogênio, em um primeiro momento,
poderia ser obtido a partir de hidrocarbonetos ou de carboidratos.

                                                  Disponível em <http://www.revistapesquisa.fapesp.br> Acesso em mar. 2007

                                                                                                                (adaptado)


Considerando as fontes de hidrogênio citadas, a de menor impacto ambiental seria

(A) aquela obtida de hidrocarbonetos, pois possuem maior proporção de hidrogênio por molécula.

(B) aquela de carboidratos, por serem estes termodinamicamente mais                              estáveis que os
hidrocarbonetos.

(C) aquela de hidrocarbonetos, pois o carvão resultante pode ser utilizado também como fonte de
energia.

(D) aquela de carboidratos, uma vez que o carbono resultante pode ser fixado pelos vegetais na
próxima safra.

(E) aquela de hidrocarbonetos, por estarem ligados a carbonos tetraédricos, ou seja, que
apresentam apenas ligações simples.




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(CAIU ENEM 2009) O pó de café jogado no lixo caseiro e, principalmente, as grandes quantidades
descartadas em bares e restaurantes poderão se transformar em uma nova opção de matéria prima
para a produção de biodiesel, segundo estudo da Universidade de Nevada (EUA). No mundo, são
cerca de 8 bilhões de quilogramas de pó de café jogados no lixo por ano. O estudo mostra que o
café descartado tem 15% de óleo, o qual pode ser convertido em biodiesel pelo processo tradicional.
Além de reduzir significativamente emissões prejudiciais, após a extração do óleo, o pó de café é
ideal como produto fertilizante para jardim.

                                                             Revista Ciência e Tecnologia no Brasil, n° 155, jan 2009




Considere o processo descrito e a densidade do biodiesel igual a 900 kg/m 3. A partir da quantidade
de pó de café jogada no lixo por ano, a produção de biodiesel seria equivalente a

(A) 1,08 bilhões de litros.

(B) 1,20 bilhões de litros.

(C) 1,33 bilhões de litros.

(D) 8,00 bilhões de litros.

(E) 8,80 bilhões de litros.




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Intregração de conhecimentos para o ENEM - Biocombustíveis

  • 1. INTEGRAÇÃO DO CONHECIMENTO – ENEM QUÍMICA BIOCOMBUSTÍVEIS – BIODIESEL E ETANOL Prof. Máiquel Vieira É praticando que se aprende!!
  • 2. www.quimicasemmedo.blogspot.com ENEM QUÍMICA Os biocombustíveis são fontes de energia renováveis, o que significa dizer que permitem a ciclagem da matéria na natureza. São obtidos a partir da cana-de-açúcar, do milho, de oleaginosas, resíduos agropecuários, dentre outras fontes. Os biocombustíveis, como o biodiesel e o etanol (álcool etílico), têm aparecido com frequência na mídia como alternativas para contenção do aquecimento global. Isso acontece porque os biocombustíveis permitem uma ciclagem do gás carbônico (CO 2), apontado como um dos vilões do aquecimento global. Veja no quadro abaixo o que ocorre quando se usa um biocombustível Como se pode ver na figura ao lado, o CO2 eliminado pelo veículo é reutilizado pelas plantas para a produção de mais biomassa, através da fotossíntese. Parte dessa matéria orgânica produzida é usada para a produção de mais biocombustível, com devolução de CO2para a atmosfera. Dessa forma, o equilíbrio consumo-liberação de CO2 pode ser estabelecido e a concentração do CO2 pode estabilizar. Com os combustíveis fósseis (gasolina, óleo diesel, carvão, gás natural) esse equilíbrio não acontece. Página 2 de 7
  • 3. www.quimicasemmedo.blogspot.com ENEM QUÍMICA Entenda o porquê: O petróleo foi formado há milhões de anos (período Carbonífero), provavelmente de restos de vida aquática animal acumulados no fundo de oceanos primitivos e cobertos por sedimentos. Com ação da alta pressão e temperatura, o material depositado sofreu uma grande quantidade reações químicas, originando massas viscosas, de coloração negra – as jazidas de petróleo. Quando queimado ocorre, então, liberação de CO 2 que foi retirado da atmosfera do planeta há milhões de anos. Como não há nenhum mecanismo atual para capturar esse CO 2 para produção de mais petróleo (que é considerado um recurso não renovável), o uso desses combustíveis acaba promovendo um aumento na concentração de CO 2 na atmosfera. Como curiosidade, para cada 3,8 litros de gasolina queimados, 10 kg de CO2 são liberados para a atmosfera. 1. Vantagens de uso dos biocombustíveis - Possibilita o fechamento do ciclo do carbono (CO 2), contribuindo para a estabilização da concentração desse gás na atmosfera (isso contribui para frear o aquecimento global); - No caso específico do Brasil, há grande área para cultivo de plantas que podem ser usadas para a produção de biocombustíveis; - Geração de emprego e renda no campo (isso evita o inchaço das cidades); - Menor investimento financeiro em pesquisas (as pesquisas de prospecção de petróleo são muito dispendiosas); - O biodiesel substitui bem o óleo diesel sem necessidade de ajustes no motor; - Redução do lixo no planeta (pode ser usado para produção debiocombustível); - Manuseio e armazenamento mais seguros que os combustíveis fósseis. 2. Desvantagens do uso dos biocombustíveis - Consome grande quantidade de energia para a produção; - Aumento do consumo de água (para irrigação das culturas); - Redução da biodiversidade; - As culturas para produção de biocombustíveis consomem muitos fertilizantes nitrogenados, com liberação de óxidos de nitrogênio, que também são gases estufa; - Devastação de áreas florestais (grandes consumidoras de CO 2) para plantio das culturas envolvidas na produção dosbiocombustíveis; Página 3 de 7
  • 4. www.quimicasemmedo.blogspot.com ENEM QUÍMICA - Possibilidade de redução da produção de alimentos em detrimento do aumento da produção de biocombustíveis, o que pode contribuir para aumento da fome no mundo e o encarecimento dos alimentos; - Contaminação de lençóis freáticos por nitritos e nitratos, provenientes de fertilizantes. A ingestão desses produtos causa problemas respiratórios, devido à produção de meta-hemoglobina (hemoglobina oxidada); - A queima da cana libera grandes quantidades de gases nitrogenados, que retornam ao ambiente na forma de ―chuva seca‖ de fertilizantes, segundo pesquisa do químico ambiental Arnaldo Cardoso e publicada na revista ―Unesp Ciência, edição de fevereiro de 2010. Nos ambientes aquáticos, o efeito é muito rápido: proliferação de algas, com liberação de toxinas e consumo de quase todo oxigênio da água, o que provoca a morte de um grande número de espécies. Como se vê, os biocombustíveis não são a grande solução para o problema energético do mundo. É necessário repensar sobre o uso de outras formas alternativas de energia, como a eólica e a atômica (que vem ganhando força no mundo científico). (Fonte internet: http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/biocombustiveis.asp) (CAIU ENEM 2011) Os biocombustíveis de primeira geração são derivados da soja, milho e cana- de-açúcar e sua produção ocorre através da fermentação. Biocombustíveis derivados de material celulósico ou bicombustíveis de segunda geração — coloquialmente chamados de ―gasolina de capim‖ — são aqueles produzidos a partir de resíduos de madeira (serragem, por exemplo), talos de milho, palha de trigo ou capim de crescimento rápido e se apresentam como uma alternativa para os problemas enfrentados pelos de primeira geração, já que as matérias-primas são baratas e abundantes. DALE, B. E.; HUBER, G. W. Gasolina de capim e outros vegetais. Scientific American Brasil. Ago. 2009, no 87 (adaptado). O texto mostra um dos pontos de vista a respeito do uso dos biocombustíveis na atualidade, os quais A) são matrizes energéticas com menor carga de poluição para o ambiente e podem propiciar a geração de novos empregos, entretanto, para serem oferecidos com baixo custo, a tecnologia da degradação da celulose nos biocombustíveis de segunda geração deve ser extremamente eficiente. B) oferecem múltiplas dificuldades, pois a produção é de alto custo, sua implantação não gera empregos, e deve-se ter cuidado com o risco ambiental, pois eles oferecem os mesmos riscos que o uso de combustíveis fósseis. C) sendo de segunda geração, são produzidos por uma tecnologia que acarreta problemas sociais, sobretudo decorrente do fato de a matéria-prima ser abundante e facilmente encontrada, o que impede a geração de novos empregos. Página 4 de 7
  • 5. www.quimicasemmedo.blogspot.com ENEM QUÍMICA D) sendo de primeira e segunda geração, são produzidos por tecnologias que devem passar por uma avaliação criteriosa quanto ao uso, pois uma enfrenta o problema da falta de espaço para plantio da matéria-prima e a outra impede a geração de novas fontes de emprego. E) podem acarretar sérios problemas econômicos e sociais, pois a substituição do uso de petróleo afeta negativamente toda uma cadeia produtiva na medida em que exclui diversas fontes de emprego nas refinarias, postos de gasolina e no transporte de petróleo e gasolina. (CAIU ENEM 2008) A Lei Federal nº 11.097/2005 dispõe sobre a introdução do biodiesel na matriz energética brasileira e fixa em 5%, em volume, o percentual mínimo obrigatório a ser adicionado ao óleo diesel vendido ao consumidor. De acordo com essa lei, biocombustível é ―derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão interna com ignição por compressão ou, conforme regulamento, para geração de outro tipo de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil‖. A introdução de biocombustíveis na matriz energética brasileira. A) colabora na redução dos efeitos da degradação ambiental global produzida pelo uso de combustíveis fósseis, como os derivados do petróleo. B) provoca uma redução de 5% na quantidade de carbono emitido pelos veículos automotores e colabora no controle do desmatamento. C) incentiva o setor econômico brasileiro a se adaptar ao uso de uma fonte de energia derivada de uma biomassa inesgotável. D) aponta para pequena possibilidade de expansão do uso de biocombustíveis, fixado, por lei, em 5% do consumo de derivados do petróleo. E) diversificada o uso de fontes alternativas de energia que reduzem os impactos da produção do etanol por meio da monocultura da cana-de-açúcar. (CAIU ENEM 2009-c) Metade do volume de óleo de cozinha consumido anualmente no Brasil, cerca de dois bilhões de litros, é jogada incorretamente em ralos, pias e bueiros. Estimase que cada litro de óleo descartado polua milhares de litros de água. O óleo no esgoto tende a criar uma barreira que impede a passagem da água, causa entupimentos e, consequentemente, enchentes. Além disso, ao contaminar os mananciais, resulta na mortandade de peixes. A reciclagem do óleo de cozinha, além de necessária, tem mercado na produção de biodiesel. Há uma demanda atual de 1,2 bilhões de litros de biodiesel no Brasil. Se houver planejamento na coleta, transporte e produção, estima-se que se possa pagar até R$ 1,00 por litro de óleo a ser reciclado. Programa mostra caminho para o uso do óleo de fritura na produção de biodiesel. Disponível em: http://www.nutrinews.com.br. Acesso em: 14 fev. 2009 (adaptado) De acordo com o texto, o destino inadequado do óleo de cozinha traz diversos problemas. Com o objetivo de contribuir para resolver esse problemas, deve-se (A) utilizar o óleo para a produção de biocombustíveis, como etanol. Página 5 de 7
  • 6. www.quimicasemmedo.blogspot.com ENEM QUÍMICA (B) coletar o óleo devidamente e transportá-lo às empresas de produção de biodiesel. (C) limpar periodicamente os esgotos das cidades para evitar entupimentos e enchentes. (D) utilizar o óleo como alimento para os peixes, uma vez que preserva seu valor nutritivo após o descarte. (E) descartar o óleo diretamente em ralos, pias e bueiros, sem tratamento prévio com agentes dispersantes. (CAIU ENEM 2009) Potencializado pela necessidade de reduzir as emissões de gases causadores do efeito estufa, o desenvolvimento de fontes de energia renováveis e limpas dificilmente resultará em um modelo hegemônico. A tendência é que cada país crie uma combinação própria de matrizes, escolhida entre várias categorias de biocombustíveis, a energia solar ou a eólica e, mais tarde, provavelmente o hidrogênio, capaz de lhe garantir eficiência energética e ajudar o mundo a atenuar os efeitos das mudanças climáticas. O hidrogênio, em um primeiro momento, poderia ser obtido a partir de hidrocarbonetos ou de carboidratos. Disponível em <http://www.revistapesquisa.fapesp.br> Acesso em mar. 2007 (adaptado) Considerando as fontes de hidrogênio citadas, a de menor impacto ambiental seria (A) aquela obtida de hidrocarbonetos, pois possuem maior proporção de hidrogênio por molécula. (B) aquela de carboidratos, por serem estes termodinamicamente mais estáveis que os hidrocarbonetos. (C) aquela de hidrocarbonetos, pois o carvão resultante pode ser utilizado também como fonte de energia. (D) aquela de carboidratos, uma vez que o carbono resultante pode ser fixado pelos vegetais na próxima safra. (E) aquela de hidrocarbonetos, por estarem ligados a carbonos tetraédricos, ou seja, que apresentam apenas ligações simples. Página 6 de 7
  • 7. www.quimicasemmedo.blogspot.com ENEM QUÍMICA (CAIU ENEM 2009) O pó de café jogado no lixo caseiro e, principalmente, as grandes quantidades descartadas em bares e restaurantes poderão se transformar em uma nova opção de matéria prima para a produção de biodiesel, segundo estudo da Universidade de Nevada (EUA). No mundo, são cerca de 8 bilhões de quilogramas de pó de café jogados no lixo por ano. O estudo mostra que o café descartado tem 15% de óleo, o qual pode ser convertido em biodiesel pelo processo tradicional. Além de reduzir significativamente emissões prejudiciais, após a extração do óleo, o pó de café é ideal como produto fertilizante para jardim. Revista Ciência e Tecnologia no Brasil, n° 155, jan 2009 Considere o processo descrito e a densidade do biodiesel igual a 900 kg/m 3. A partir da quantidade de pó de café jogada no lixo por ano, a produção de biodiesel seria equivalente a (A) 1,08 bilhões de litros. (B) 1,20 bilhões de litros. (C) 1,33 bilhões de litros. (D) 8,00 bilhões de litros. (E) 8,80 bilhões de litros. Página 7 de 7