Processo Produtivo do Etanol Hidratado

Processo produtivo do etanol hidratado a partir da cana de açúcar

Resumo: O etanol hidratado possui cerca de 95,1 a 96% de etanol e de 4,9 a 4% de água, muito utilizado no Brasil como combustível em carros, o etanol hidratado apresenta um custo bem menor que a gasolina, fazendo com que a sua utilização seja viável. As indústrias sucroalcooleiras vêm crescendo muito nos últimos anos, buscando a otimização dos processos produtivos para a obtenção de um produto de maior qualidade. O processo de produção do etanol hidratado é constituído de 11 etapas, que vão desde a recepção da matéria prima até o controle de qualidade do produto final. Logo este trabalho tem como objetivo fornecer as informações necessárias para que se possa ter um bom entendimento sobre todas as etapas envolvidas na produção e sobre o reaproveitamento dos resíduos advindos da mesma. O reaproveitamento dos resíduos gera benefícios para as usinas e consequentemente minimiza os impactos ambientais negativos. A pesquisa feita para a realização do artigo, quanto aos meios, caracterizou-se como bibliográfica e virtual. Quanto aos fins, foi uma pesquisa descritiva e explicativa. Através da pesquisa realizada entende-se que a qualidade do produto final está diretamente relacionada à qualidade da matéria prima e a qualidade de todas as etapas do processo de produção. Entende-se também que os resíduos gerados na produção como o bagaço da cana, a torta de filtro, dentre outros, podem ser reutilizados, gerando então lucro para a usina.

Palavras chave: Sacarose, Matéria Prima, Qualidade

1.      Introdução

A cana-de-açúcar, de acordo com Nova Cana (sd) é uma das principais culturas do mundo, cultivada em mais de 100 países, representando uma importante fonte de mão de obra no meio rural nesses países. Apesar desta difusão mundial, cerca de 80% da produção do planeta estão concentradas em dez países.

O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e líder mundial em tecnologia de produção de etanol, segundo dados da Companhia Nacional de Abastecimento - CONAB (2015), em 2015/16, estima-se produzir 654,6 milhões de toneladas em pouco mais de 9 milhões de hectares.

Ainda, de acordo com a CONAB (2015), a produção de etanol total consolidou-se em 28,66 bilhões de litros na safra 2014/15 e está estimada em 29,2 bilhões de litros para safra 2015/16, alta de 1,9%. A expectativa é de que 16,5 bilhões de litros da produção total seja destinada a produção de etanol hidratado.

Para Marques (2009), o etanol, pode ser obtido por meio da destilação de produtos orgânicos fermentados, como a sacarose do caldo, ou seja, o açúcar,e pode ser classificado em etanol anidro ou etanol hidratado.

Através do Regulamento Técnico ANP nº3/2011, anexo da Resolução ANP Nº7 de 9 de fevereiro de 2011 da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombutíveis - ANP (2011), o álcool hidratado é o álcool misturado com água, vendido nos postos como etanol combustível.

Ao fim da produção do etanol, segundo Lopes (2008), são gerados subprodutos e resíduos, que podem ser utilizados para co-geração de energia elétrica, fabricação de ração animal e fertilizante para as lavouras.

Sendo assim, presente artigo objetiva apresentar o processo produtivo do etanol hidratado, além do reaproveitamento dos resíduos gerados.

2. Metodologia

A pesquisa foi realizada na Universidade Estadual do Paraná (UNESPAR/FECILCAM- Campus Campo Mourão) no período Julho a Setembro de 2015. A pesquisa feita para a realização do artigo, quanto aos meios, caracterizou-se como bibliográfica e virtual, pois foi estudado com base em materiais publicados em livros, periódicos e mídias eletrônicas. Quanto aos fins, foi uma pesquisa descritiva e explicativa procurando explicar  o processo produtivo do etanol hidratado a partir da cana-de-açúcar, e seus resíduos gerados: bagaço da cana-de-açúcar, torta de filtro e levedura seca.

3. Descrição do Processo Produtivo do Etanol Hidratado

É possível obter-se o etanol, segundo Lima (1975) por três maneiras: por via destilatória, por via sintética e por via fermentativa. Atualmente, a via fermentativa é a mais importante para a obtenção do álcool etílico.

O processo produtivo do etanol vai da recepção da matéria prima, até o armazenamento do produto final.

Em seguida estão descritos todas as etapas do processo produtivo do etanol hidratado a partir da cana de açúcar de acordo com a figura (1) a baixo:

[pic 1]

Figura 1: Fluxograma do processo produtivo do etanol hidratado e seus residuos.

3.1 Recepção da matéria prima:

Segundo Payne (1990), o caminhão de cana que chega à Usina, é pesado para o controle agrícola e industrial em uma balança rodoviária com tolerância de +-0,25%. É necessário que a balança seja calibrada anualmente.. O peso da cana, será a diferença entre o peso do caminhão antes e depois da descarga. Após a pesagem, com o auxílio de uma sonda horizontal (25 cm de diâmetro e rotação de 100 rpm), a sonda é introduzido 2 m na cana, através de uma abertura no veículo, localizada aproximadamente na metade da altura da carga. A quantidade de sondagens tiradas, dever ser o suficiente para se obter um número de amostras para análise igual a raiz quadrada do número de cargas por área por semana.  

3.2 Controle de qualidade da matéria prima:

De acordo com a CONSECANA-SP (2006), entende-se por qualidade da cana-de-açúcar a concentração total de açúcares (sacarose, glicose e frutose) recuperáveis no processo industrial, expressa em kg por tonelada de cana. A amostra a ser analisada deverá ser preparada em aparelhos desintegradores com as suas características originais.

No laboratório serão analisados o brix (teor de sólidos solúveis por cento, em peso, de caldo), o pol (PC), a leitura sacarimétrica do caldo, a pureza aparente do caldo (Q), os açúcares redutores da cana (ARC). Conhecendo-se a pol da cana e os açúcares redutores da cana (ARC), é possível determinar o ATR (açúcar total recuperável).

3.3 Limpeza

Segundo Tsunoda et al. (2003), a cana de açúcar chega na usina, em sua forma natural e é colocada em   esteira rolante, onde ela passa por uma lavagem, no qual são retiradas impurezas advindas da colheita. O efluente gerado da lavagem da cana é tratado, de forma que são retiradas todas as impurezas podendo ser reutilizada no processo.

Porém com o decorrer dos tempos, muitas usinas vêm utilizando o método de lavagem a seco, que acaba reduzindo a utilização de água, ou mesmo retirando o caldo da cana sem efetuar uma limpeza (RODRIGUES; GARCEZ, 2015).