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Jaime Finguerut
à primeira vista, não parecemos uma indústria moderna
Uma primeira vista na usina atual, em que pese o seu enorme tamanho e impressionante número de equipamentos e conexões, bem como os ruídos e diferentes temperaturas, cheiros e aspectos dos armazenamentos que encontramos, não parece uma indústria moderna.
De fato, ao observar os processos principais, tais como a extração do caldo pelas moendas e a conversão do açúcar em etanol, a fermentação, conseguimos ver nos seus fundamentos algo muito antigo. As moendas são descendentes diretas dos moinhos medievais, originalmente movimentados por água, vento, mão de obra humana ou esforço de animais. A fermentação, por sua vez, descende da fabricação de vinho e cerveja em potes, de que a própria fonte do carboidrato, amido ou açúcar trazia o seu agente da conversão em etanol e CO 2 .
É evidente que a usina atual, embora carregue essa herança muito antiga, quase nada tem a ver com os trapiches, e, embora os fundamentos fossem os mesmos, a operação atual e, em consequência, os seus equipamentos de processo evoluíram muito.
A usina atual tem processamento contínuo, o que signifi ca a interligação e a sintonia de diversas fabricas dentro da usina, signifi cando também um enorme esforço de manutenção preventiva e corretiva para manter essa operação contínua enquanto dure a safra de cana. A usina atual é também muito robusta, signifi - cando que ela é capaz de absorver, sem grandes variações de efi ciência, quantidades e qualidades diferentes de cana, bem como uma faixa bem ampla de produtos (mix de produção), características necessárias de um processamento agroindustrial, muito diferente de uma indústria de processo normal, como os engenheiros e técnicos aprendem na escola, que a matéria-prima tem uma especifi cação rígida e, se a matéria-prima não se enquadra, é simplesmente recusada.
Jaime Finguerut
Engenheiro Químico do ITC - Instituto de Tecnologia Canavieira
A usina atual não rejeita matéria-prima e ainda envia todos os seus rejeitos de volta à lavoura, reciclando também toda a água de cana e usando o seu próprio combustível, além de exportar excessos energéticos.
Trata-se de um enorme feito tecnológico e ainda, hoje em dia, num ambiente totalmente privado e competitivo, com foco na captura de mercados bastante imperfeitos, pois os concorrentes ainda contam com muita proteção governamental, com subsídios e formação de preços totalmente artificiais.
Em termos de processamento industrial, as novidades vêm sendo gradualmente implantadas nos últimos 30 anos, tais como limpeza a seco, aumento na capacidade e na eficiência de extração, com preparos e equipamentos (rolos) mais pesados, a eletrificação do acionamento, rolos melhores, inclusive rolos perfurados permitindo aumento de moagem sem prejuízo na umidade do bagaço. O sistema termodinâmico de aproveitamento da energia do bagaço vem sendo aprimorado, também para permitir a cogeração e a exportação de eletricidade, com caldeiras de maior pressão, ciclos mais eficientes para uso do vapor como fonte de calor e para conversão em eletricidade, que, como já citado, é mais eficiente do que a movimentação de máquinas com vapor diretamente.
No outro processo mais importante da usina (por causar metade das perdas), a fermentação, vemos alguns avanços incrementais, com o uso de leveduras mais apropriadas ao ambiente de produção, operação mais efetiva dos sistemas auxiliares, como resfriamento e centrifugação e recuperação de perdas mais óbvias, como as de etanol nos gases da fermentação. Embora ainda não implantadas em escala, há tecnologias de aumento de rendimento fermentativo, seja pelo uso de leveduras engenheiradas (modificadas geneticamente) para produzir, por exemplo, menos glicerol, sem perda de performance, seja pelo condicionamento metabólico com o uso de equipamentos específicos instalados nas dornas, que afetam a população de leveduras de várias formas aumentando o poder redutor do meio, otimizando o rendimento.
Há grande interesse em aumentar o teor alcoólico do vinho gerado, para ganhar nos custos de disposição de vinhaça, otimizar a capacidade dos equipamentos mais caros, como destilação e centrifugação, e ainda reduzir o consumo de vapor na destilação, vapor este que pode ter outros usos. O aumento do teor alcoólico evidentemente pressupõe a existência de matéria-prima (caldo, melaço, xarope) suficientemente concentrada, ou se reduz o uso de água de diluição (do mosto e do pé-de-cuba). O fermento utilizado no processo tem de resistir a esses mais altos teores alcoólicos, sendo crítico que sistemas auxiliares, como os de resfriamento das dornas, sejam mais efetivos. Também há a necessidade de reduzir estresses desnecessários, como contaminação bacteriana e a deficiência nutricional, bem como prevenir e controlar a floculação.
Finalmente, há uma tendência ainda incipiente de aumentar a recuperação energética da cana. Pode-se fazer uma biodigestão de todos os resíduos da usina convertendo-se a matéria orgânica biodegradável em biogás, que pode ser eficientemente coletado e usado para gerar mais energia ou pode ser purificado para substituição de parte do diesel usado pela usina.
Como a nova política de descarbonização da mobilidade no Brasil, o RenovaBio, se baseia na substituição dos fósseis pelos renováveis e como os biocombustíveis que emitam menos carbono serão os mais incentivados, é muito provável que as opções de processo que levem a menos emissões ou que fixam mais carbono no solo sejam gradualmente desenvolvidas em escala e adotadas.
Há ainda outras macrotendências que poderão levar as usinas a serem modificadas para atender-lhes. Por exemplo, além da necessidade de mais energia e com menores emissões (etanol + biogás + outros biocombustíveis), a crescente população e o aumento da afluência da classe média também precisarão de mais fontes de proteína. A produção de carne bovina na forma extensiva, como é feita hoje, não atenderá a essas demandas. A cana-de-açúcar pode também se integrar com a pecuária intensiva, através da produção de rações completas, seja em rodizio com a cana na área de reforma, seja com a produção de proteína microbiana, usando o açúcar como fonte de carbono, inclusive usando os sais e o nitrogênio que a cana já traz e que podem ser aumentados com a fixação microbiana na lavoura e ainda usando a fibra da cana como parte da ração. Os resíduos da produção de proteína animal podem ser compostos com os resíduos da usina e a palha, com a formulação de um condicionador de solo, com aumento substancial da fertilidade, aumentando a quantidade de água e nutrientes à disposição da planta.
Muito embora hoje vejamos mais o antigo do que o moderno, há, conforme mostramos, sinais da transformação radical que pode vir. O RenovaBio e a consolidação já em curso aumentam a capacidade de investimento, bem como a necessidade urgente de redução da exposição à volatilidade dos preços das commodities, com novos negócios e novos parceiros, deverão promover a real usina moderna. Será necessária a identificação de tecnologias prontas para o escalonamento (radar tecnológico), suporte de engenharia e análise de viabilidade técnica e econômica. Pretendemos ser importantes atores nesse processo de transformação. n
COM A TECNOLOGIA STARCHCANE® Por: Alexandre Godoy
É fato comprovado a realidade do etanol de milho na região Centro-Oeste do Brasil, principalmente por ser a região na qual o milho é o mais barato do mundo, e isso faz todo o senti do. Por outro lado, o potencial dos estados do Sul e Sudeste brasileiro tem sido pouco explorado para o etanol de milho, principalmente em função dos maiores valores que o milho apresenta nestas regiões. Para que haja viabilidade nestas regiões, faz-se necessário o uso de uma tecnologia diferenciada, com elevada produti vidade em etanol, DDGS e também de menor consumo energéti co global da planta. Baseado nesta necessidade, a Fermentec juntamente com as empresas parceiras fabricantes de equipamentos (JW, Flott weg e Vett ertec), desenvolveram a tecnologia StarchCane®, um “upgrade” sobre as tradicionais tecnologias já existentes e consolidadas no mercado norte americano. O Brasil possui a melhor tecnologia do mundo em fermentação alcoólica a base de cana de açúcar e por mais de 6 décadas vem obtendo os maiores rendimentos fermentati vos, graças a uti lização do sistema com reciclo de leveduras (Melle–Boinott ), que apresenta fermentações rápidas (8 a 10 h), melhor controle sobre a contaminação bacteriana, melhores performances para as leveduras e eliminando a necessidade de propagação diária das leveduras, dentre outras vantagens. E a Fermentec, tendo parti cipado ati vamente desta evolução e também uti lizando a experti se adquirida por mais de 30 anos atuando nas desti larias de etanol de milho norte americanas, uniu o que havia de melhor entre os processos cana e milho, originando assim a tecnologia StarchCane®. Os principais diferenciais do processo StarchCane® em relação aos processos tradicionais são: • Moagem a seco; • O reciclo de leveduras no processo StarchCane® minimiza o uso dos açúcares do mosto para produção de biomassa, garante um DDGS com maior produti vidade e maior concentração de proteínas e possibilita a produção de produtos de leveduras, como levedura seca, parede celular e extrato de leveduras, produtos estes de altí ssimo valor agregado e com um enorme mercado mundial comprador; • Fermentações de 20 horas, contra 60 - 70 horas no tradicional; • Melhor controle sobre a contaminação bacteriana, com menor acidez do vinho e DDGS, melhorando a performance das leveduras; • Sólidos são removidos antes da desti lação, podendo ser uti lizadas as mesmas desti larias existentes para vinho de cana, mantendo intactos as proteínas e aminoácidos essenciais no bolo úmido, de grande importância ao produto fi nal (DDGS); • Secador tubular de contato indireto, usando vapor de processo, com recuperação do etanol conti do no bolo úmido, reduzindo o consumo energéti co e garanti ndo uma coloração mais clara do DDGS fi nal; • Redução no Opex (multi plicação de leveduras e gastos com anti microbianos). Starchcane®, geram signifi cati vos ganhos de produti vidade em etanol, em torno de 4 a 5% com relação aos melhores processos tradicionais. Já no DDGS, os ganhos em relação ao convencional fi cam em torno de 5% para as desti larias dedicadas ao milho e podem chegar a 18% quando em desti larias integradas aos processos de cana. Estes signifi cati vos ganhos de produti vidade, tornam viável a produção de etanol de milho nos estados do sul e sudeste do Brasil, tanto para as plantas dedicadas como para as plantas integradas às usinas de cana já existentes.
Consagradas empresas do setor comprovaram que, mesmo com valores entre R$ 38,00 – 40,00 a saca do milho, temos o “break even” do processo, quando uti lizado o processo Starchcane®. É importantí ssimo salientar que as regiões sul e sudeste são os maiores consumidores do Brasil de DDGS e etanol, proporcionando
ganhos maiores aos produtores de etanol de milho instalados nestas regiões, devido aos maiores preços de venda dos produtos e economia com o frete dos mesmos. Além disso, ambas as regiões possuem ampla disponibilidade de biomassa (bagaço e cavaco de eucalipto) para queima nas caldeiras, tornando ainda mais viável o processo.
Cooperati vas e produtores de milho, com a implementação do processo de etanol/DDGS de milho verti calizam a sua produção, diversifi cam o portf ólio de seus produtos e, quando anexas as criações de gado, suínos, aves, peixes, fecham a cadeia produti va, tornando o “casamento perfeito”.
Finalizando, o etanol de milho possibilita uma enorme oportunidade não só aumentando a rentabilidade das usinas, produzindo etanol de milho e DDGS o ano todo, eliminando o período de ociosidade da entressafra, mas também para os produtores de milho/cooperati vas de milho da região sul e sudeste, já que ao industrializarem o milho, estão agregando de 2 a 3 vezes mais valor ao mesmo.
Ressalta-se que milho não compete com a cana, pelo contrário, ele agrega e ajuda em muito as indústrias sucroalcooleiras do sul e sudeste brasileiro. Sem dúvidas, ele veio para fi car!!!!
