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Biorrefinaria: futuro para o completo aproveitamento da biomassa de cana


novaCana.com - 16 out 2013 - 06:10 - Última atualização em: 27 ago 2014 - 17:08

Este estudo continua:

  1. O desenvolvimento tecnológico do setor sucroenergético
  2. Biorrefinaria: futuro para o completo aproveitamento da biomassa de cana
  3. A cana-de-açúcar como fonte de energia elétrica
  4. Os processos para obtenção do etanol celulósico
O trabalho pode ser acessado na íntegra no pdf: O setor Sucroalcooleiro e o domínio tecnológico

O pleno aproveitamento energético da cana-de-açúcar, para além do etanol e do açúcar obtidos de forma convencional, está ligado ao atual conceito de biorrefinaria que possibilita a conversão de material vegetal em produtos químicos ou biocombustível. C conceito pode ser descrito ou resumido como: "A biorrefinaria é composta por facilidades e instalações produtivas que geram e utilizam matéria prima de origem vegetal e renovável, operando de forma totalmente integrada, e que através de processos físicos-químicos, enzimáticos ou biológicos transformam estas matérias em sub-produtos que atendam às necessidades do consumo moderno, de forma sustentável e com o mínimo de impacto ambiental."



A principal e fundamental matéria-prima da biorrefinaria é a energia solar, que aliada às características de solo e atmosféricas, irá propiciar a geração da biomassa necessária à biorrefinaria. Temos sempre que ter em mente que a produção adequada da biomassa, só poderá ser atingida com o emprego de tecnologia de ponta e comprovadamente adequada às características locais do meio ambiente, porém, com flexibilidade para atender e se resguardar das oscilações de preços impostas pelo mercado internacional.

As empresas fornecedoras de unidades completas, dentre as quais se destaca a DEDINI, possuem tecnologia e podem fornecer instalações que reduzam a quantidade de vinhoto gerado (principal resíduo de uma usina) e o consumo de água, reduzindo o impacto ambiental e maximizando o consumo energético. Dentre estas tecnologias em desenvolvimento ou aquelas disponíveis comercialmente, destacamos a geração de gás metano ou biogás, pela biodigestão do vinhoto, sistemas de concentração do vinhoto, as fermentações com alto teor alcoólico e a hidrólise do bagaço da cana.

O setor Sucroalcooleiro Nacional tem o domínio tecnológico, com praticamente 100% de índice de nacionalização em todos os setores da tecnologia, desde a parte agrícola até a produção industrial e a de logística de distribuição. Acredito que o modelo que permitiu alcançarmos esta posição de liderança se deve à integração e a interação harmônica e complementar de quatro agentes:

  • As Instituições e Centros de Pesquisas;
  • Os consultores independentes que atuam no setor;
  • Os fabricantes de equipamentos;
  • As Usinas e Cooperativas de produtores de açúcar e álcool.


Acreditamos que a manutenção desta liderança tecnológica e as novas necessidades de desenvolvimento do setor, não poderão prescindir deste modelo, cuja eficiência já foi comprovada, mas irá requerer o engajamento de outros setores, como o químico e uma maior participação dos centros de tecnologia das universidades.

Os novos esforços para o desenvolvimento tecnológico do setor poderão ser divididos em dois grupos básicos:

  • Aqueles destinados a manter a liderança tecnológica;
  • Aqueles destinados a buscar o aproveitamento de novos produtos ou fontes de matéria-prima.


O desenvolvimento do setor foi impulsionado por fatores de mercado, os quais possibilitaram a aplicação de técnicas que, na maioria dos casos, resultavam em ganhos incrementais na base do negócio, tanto na área agrícola como na industrial e de gerenciamento de recursos, associando a adaptabilidade, a flexibilidade e a criatividade para a maximização dos resultados.

Uma visão moderna do setor, e já aceita pela grande maioria de seus agentes, pode ser resumida no quadro abaixo para o atual estágio do setor.

setor-agentes

A grande maioria das usinas gerencia suas plantações de forma a permitir que em parte da área, usualmente 20%, seja plantada outro tipo de cultura, em geral grãos com curto ciclo de produção. Este sistema permite o máximo de aproveitamento do solo e cria uma fonte alternativa de recursos.

O setor industrial das usinas brasileiras possui tecnologia para a produção dos vários tipos de açúcares, conforme as especificações de cada cliente, assim como do processo do produção de açúcar invertido líquido, para atender aos rígidos requisitos das indústrias de refrigerantes e bebidas.

O álcool produzido nas usinas, com tecnologia nacional, atende às especificações do mercado mundial, tanto para o setor de combustível, como o químico e o de bebidas e licores.

Algumas usinas produzem levedura desidratada para exportação para o Japão, onde a mesma é transformada em ração para peixes. A produção de leveduras é da ordem de 20 kg de levedura por 1000 litros de álcool produzido.

A vinhaça produzida na destilação do álcool é na sua quase totalidade retornada para o setor agrícola, reduzindo a necessidade de adubação química. A torta dos decantadores e as cinzas das caldeiras tem o mesmo destino.

As usinas de álcool e açúcar são autossuficientes em energia elétrica durante a safra, sendo que muitas já produzem energia elétrica para venda, utilizando o bagaço excedente como fonte de energia. A utilização da palha da cana como outra alternativa energética poderá resultar em um ganho adicional.

O bagaço excedente pode também passar por tratamento para aumentar a sua digestibilidade e ser utilizado como ração animal. Esta tecnologia é disponível no setor, sendo que usualmente é utilizado o processo de cozimento com vapor, seguido de despressurização rápida.

As mais recentes unidades de produção instaladas pela DEDINI, integram as usinas tradicionais de açúcar e álcool com a produção de biodiesel e de energia elétrica, criando desta forma, uma nova alternativa de aproveitamento dos recursos naturais. As primeiras unidades com este novo projeto integrado, já estão em operação e foram desenhadas para atender ao mercado de forma flexível, inclusive no tocante ao tipo de matéria-prima. Esta integração irá permitir, em curto espaço de tempo, o aparecimento de um novo tipo de indústria que é a sucroquímica e a alcoolquímica, ou seja, processos que irão produzir comercialmente derivados do açúcar e do álcool e seus sub-produtos em unidades integradas ao setor agrícola e industrial convencional.

A engenharia nacional, representada primordialmente pelas empresas de bens de capital fornecedoras de equipamentos para o setor, detém tecnologia testada e consagrada no setor industrial de produção de açúcar e álcool e tem capacidade para atender a demanda atual e futura. Nesta área, destaca-se a DEDINI S/A Indústrias de Base de Piracicaba / SP, a qual é a única empresa a nível mundial com capacidade de projetar, fabricar e montar uma usina completa de produção de açúcar e álcool otimizada, de acordo com as especificações do cliente e integrada a unidades de produção de biodiesel, á partir de matéria-prima vegetal ou animal.

Os desenvolvimentos tecnológicos a curto e médio prazo na área industrial do setor sucroalcooleiro, indicam como mais viáveis e promissoras as áreas de:

  • Aproveitamento da palha produzida;
  • Hidrólise do bagaço para produção de álcool;
  • Melhorias e integração na produção do açúcar e do açúcar invertido;
  • Melhorias nos sistemas de fermentação e destilação;
  • Redução do volume de vinhaça gerada.
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