Produção de etanol

Tema: Processo de fabricação do etanol (álcool etílico)

Resumo: Tem por objetivo mostrar o processo de fabricação do álcool visando a utilização de método econômico , sinteticamente, através da extração do caldo contido na cana, e seu preparo.

RESUMO

No Brasil, a cana-de-açúcar é a matéria-prima empregada nas usinas sucroalcooleiras, da qual se extrai o caldo que contém uma elevada taxa de açúcar. Os biocombustíveis, principalmente o etanol, apresentam-se como uma das alternativas renováveis para substituição dos carburantes derivados de petróleo. No contexto mundial, o Brasil possui vantagem comparativa por possuir extensa área potencial para a produção e por estar localizado em região tropical, além de possuir know how na produção de etanol.

Este trabalho apresenta um modelo de simulador baseado em pro model, que fornece uma estimativa da produção, apresentando a combinação mais viável, do álcool, em função de custos de produção, eficiências e demais variáveis que se tenha conhecimento, ou que seja estimada, de uma planta industrial qualquer, já existente, ou de parâmetros técnicos conhecidos.

Palavras chave: Cana de açúcar, álcool, fermentação, etanol, destilação alcoólica.

1. INTRODUÇÃO

Cultivada no Brasil há quase cinco séculos (GASPAR, 2009), a cana-de-açúcar foi introduzida no país por Martin Afonso, o qual inicializou um dos mais bem-sucedidos negócios da história brasileira com produtos provenientes do setor. Na década de 1970, em decorrência da crise do petróleo, houve o grande auge para a produção de álcool combustível. Em 1975, o governo lança o Programa Nacional do Álcool (PROALCOOL), com o objetivo de substituir os veículos movidos a gasolina por veículos movidos a álcool. Devido ao aumento do preço do barril de petróleo, da possibilidade de esgotamento e necessidade de utilização de energia limpa e renovável.

A produção de etanol obtido a partir da cana-de-açúcar apresenta grandes vantagens para o país, além de não necessitar de aumento da área destinada à produção.

De acordo com o Conselho de Informações sobre Biotecnologia (2009) o álcool etílico, ou etanol, pode ser obtido através da destilação de açúcar, amido e celulose. No caso do álcool de cana-de-açúcar, o principal componente da fermentação é a sacarose contida no caldo. O álcool etílico é um dos combustíveis mais utilizados nos dias atuais. Mas até chegar aos postos de abastecimento, o caminho a ser percorrido é longo e envolve muitos custos, tecnologia e pessoal qualificado.

O presente artigo visa identificar etapas que afetam o processo de produção do álcool extraído da cana de açúcar, através de ferramentas que o tornem eficaz, contribuindo para o aumento da sua produção.

O artigo apresenta a simulação do processo de produção do álcool, com o intuito de identificar suas perdas através de equações que as convertem em volumes, para um maior entendimento e esclarecimento. Na produção de álcool a etapa de maior impacto é a de fermentação, a qual é considerada uma perda significativa classificada como microbiológica. Além destes fatores o simulador tem como papel aumentar a eficiência da produção e assim reduzir suas perdas.

2. METODOLOGIA

A metodologia utilizada neste artigo tem como principal objetivo melhorar o processo de produção do etanol. O processo de fabricação do álcool visa sinteticamente, à extração do caldo contido na cana, seu preparo é de forma específica, o qual se dá através da fermentação microbiológica, posteriormente ocorrendo a destilação, resultando no álcool etílico/etanol, fornecido nas opções: anidro ou hidratado. Devido ao processo a indústria do álcool pode ser classificada como uma indústria de transformação, o qual atribui esse papel à fermentação biológica alcoólica.

O método de abordagem utilizado para o desenvolvimento desse trabalho foi o qualitativo. As pesquisas feitas acerca dos fatores relacionados ao cultivo da cana-de-açúcar classificam-se, quanto aos meios, como bibliográfica e, quanto aos fins, como descritiva e investigativa.

Este trabalho foi realizado através de pesquisa bibliográfica, com dados em livros, artigos, teses, dissertações e revistas especializadas na área de produção de etanol extraído da cana-de-açúcar e método de simulação no sistema ProModel no qual tem finalidade de permitir a produção no complexo real, acionando a variabilidade e interdependências. A pesquisa realizada para utilização do software acerca dos fatores relacionados ao cultivo da cana-de-açúcar, foi realizada através de buscas em portais que possuem conteúdo aberto ao público, como o Portal de Periódicos Capes, Portal Scielo, Anais do Encontro Nacional de Engenharia de Produção (ENEGEP), Anais do Simpósio de Engenharia de Produção (SIMPEP), e na biblioteca digital da USP, pelas palavras-chave: Produção do açúcar; Industrialização do açúcar; Tipos de açúcar, e; Análises do açúcar, verificados também como fabricação do álcool, buscas pela legislação do combustível para carros e suas especificações no portal da Agência Nacional do Petróleo (ANP).

3 adr

modelagem

3. Considerações Finais

Dentro das pesquisas realizadas, bibliograficamente percebemos que a qualidade do produto final está diretamente ligada à qualidade da matéria-prima e aos tratamentos utilizados na produção do álcool. Como medida durante os processos de produção do álcool são gerados resíduos que quando não reutilizados podem causar impactos ambientais, entre esses resíduos estão: bagaço, torta de filtro, vinhaça, levedura seca e óleo, fúsel. Neste aspecto destacam-se neste trabalho medidas de reaproveitamento desses resíduos objetivando evitar esses impactos e gerar lucros para própria usina, assim evitando gastos. Algumas das medidas encontradas consistem na utilização do bagaço da cana na geração de energia, utilização da vinhaça e a torta de filtro como adubo na plantação de cana-de-açúcar, evitando assim gastos de produção, além de vender a levedura seca para a indústria de rações e o óleo fuzil para produção de cosméticos, aumentando