Cogeração de Energia, Minidestilaria de Álcool Combustível

Coordenador: Wagner da Cunha Siqueira Bolsista: Jean Gabriel de Souza Villegas Voluntário: Alex Nascimento Rosa Lima Colaboradores: Antônio Fábio da Silva Santos e Ailton Rodrigues Texto: Jean Gabriel de Souza Villegas e Alex Nascimento Rosa Lima Campus: Campus Januária

Cogeração de Energia, Minidestilaria de Álcool Combustível Projeto Indicação de uma das mangueiras de resfriamento da torre de destilação

As metas estabelecidas para serem atingidas durante o projeto foram: adquirir mais matéria-prima, procurar mais produtores apoiadores, desenvolver um protótipo do destilador, produzindo etanol 92,5°GL a 20°C, realizar testes com diferentes concentrações de entrada e elaborar videoaula com todos os passos do projeto e contextualização do processo de redestilação da cachaça na economia dos produtores locais.

O projeto foi apresentado nas propriedades locais da região diretamente para vários produtores, muitos dos quais demonstraram interesse em conhecer as novas tecnologias. Devido à época de plantio e produção coincidir com a das chuvas, muitas propriedades estavam inacessíveis,

O objetivo deste projeto é desenvolver, com os estudantes da área de Ciências Agrárias do Campus Januária, com os produtores de cachaça da região de Januária - MG e com os extensionistas da Emater -MG, uma tecnologia que possa trazer benefícios no reaproveitamento do resíduo gerado na produção de cachaça, possibilitando que os produtores possam obter a cogeração do seu próprio combustível. caldeira com extintor de incêndio, torre de destilação com tubo de irrigação de aço zincado, mangueiras de uso comum e resistência de chuveiro para aquecimento; os encomendados foram caldeira com balão de oxigênio de 60 litros, torre de aço com revestimento anti-oxidante para destilação, mangueiras de gás e de água, resistência de 3600 watts para aquecimento, bomba de água, entre outros.

Com auxílio do aluno Ailton, colaborador do GEMAP, foram realizadas as soldas na estrutura metálica, para a usinagem do sistema de apoio móvel. Logo em seguida, as peças da torre de destilação foram acopladas e vedadas, e o sistema elétrico instalado na rede 220v, junto à resistência e termostato. mas os produtores contatados manifestaram interesse em compartilhar o conhecimento e o material de apoio concedido com os demais alambiques da região.

Um processo crucial no projeto e que demandou alguns meses foi a seleção dos materiais. A escolha inicial foi de materiais reaproveitados, para reduzir o custo total do projeto, provando ao produtor que a tecnologia é acessível. Entretanto, houve um interesse em fazer com materiais novos e de melhor qualidade, para desenvolvimento de pesquisas no futuro. Então foram geradas duas listas de materiais, uma com materiais reutilizados com funcionalidade semelhante aos novos e projetados, e a dos materiais encomendados.

Os materiais reutilizados foram

Termostato

Manutenção do Condensador

Alex Nascimento

Aprincípio, a dificuldade enfrentada após a montagem básica do destilador foi a tomada de decisão de que material utilizar na vedação, uma vez que o equipamento montado alcançava altas temperaturas, mesmo no topo do canal de fracionamento do álcool, que, por sua vez, era uma das regiões mais frias do projeto. Era necessário usar uma vedação que atendesse a resistência térmica, eficiência de vedação e rápida secagem, pois havia atraso no prazo de entrega do destilador em funcionamento. Foi tomado, como iniciativa, o uso do silicone como vedação, que atendia em muitos aspectos, como rápida secagem, vedação eficiente, fácil modelagem, mas ele não atendeu quanto à resistência térmica, o que fez com que parte da vedação derretesse, vazando etanol e gás inflamável em alta temperatura.

Foi decidido então utilizar veda calha, que atendeu na eficiência de vedação, um pouco mais complexo na modelagem, mas a secagem foi lenta, sem opções.

Os primeiros testes foram muito promissores, pois, mesmo sem qualquer controle preciso de temperatura, foi possível alcançar a produção de álcool combustível 92ºGL. Porém, nos testes seguintes, percebeu-se uma alteração muito grande de temperatura entre os testes, principalmente em

Caldeira

Jean ViIlegas

situações de ventania, que reduziam, abruptamente, a temperatura na torre de destilação, impedindo a subida do álcool combustível. Com isso foi instalado o termostato na minidestilaria, em 3 pontos diferentes: na base, no meio e no final da torre de destilação, além do monitoramento com a pistola térmica, para manter a temperatura o mais regular possível.

Adotando essas práticas, conseguimos alcançar a maior porcentagem no álcool combustível, a partir dos rejeitos de cachaça, em 95,5ºGL. E nas réplicas, um máximo de 94,5ºGL, considerado álcool combustível de alta pureza.

Manutenção de uma das mangueiras de resfriamento da torre de destilação

Odestilador variava muito o tempo de aquecimento até o início da destilação, principalmente levando em consideração a temperatura ambiente, ventos e volume de cachaça na caldeira, variando em torno de 25 a 40 minutos de aquecimento. Após o aquecimento, a destilação se iniciava, e irregularmente, devido à concentração adquirida no final da destilação, as amostras estavam prontas para teste de densidade, entre meia hora por litro e três horas por litro, aumentando o tempo de destilação com a concentração obtida, com acréscimo de 1 hora para resfriamento do líquido até 20ºC, para melhor uniformidade dos resultados.

Com este trabalho foram alcançados alguns resultados esperados, como o desenvolvimento de uma tecnologia que pudesse trazer benefícios no reaproveitamento do resíduo gerado na produção de cachaça, uma cogeração do seu combustível, em forma de etanol até 96ºGL, utilizando materiais alternativos para a confecção do destilador, e criação de mídia digital para difundir a tecnologia, possibilitando, aos pequenos produtores de cachaça, um retorno financeiro nos seus rejeitos descartados, diminuindo sua emissão em rios e córregos.

Vale destacar que o projeto apresenta potencial para melhores resultados posteriormente.