Revisão Bibliográfica de Produção de Etanol

A Produção de etanol de segunda geração a partir do bagaço de cana-de-açúcar.

1. Introdução/ contexto histórico:

No inicio do século XX, o Brasil deu inicio ao desenvolvimento do etanol como uma possível matriz energética e no ano de 1925, o etanol teve sua primeira experiência como uma fonte de combustível. É de conhecimento geral que, o petróleo é um combustível fóssil e que seu uso é limitado, pois sua escassez é inevitável, levando em considerações o grande crescimento populacional, industrial e de consumo. Em 1975 teve inicio o programa Pró-Álcool, que visava, além de atender as boas práticas ambientais, atender as políticas econômicas e o mercado automobilista nacional e internacional. O etanol é o álcool etílico (C2H5OH) é manuseado há tempos a partir da fermentação de açucares que são encontrados em alguns vegetais, como a cana-de-açúcar, por exemplo.

1. Metodologia:

“A abordagem metodológica do artigo foi feita de maneira qualitativa. A revisão de literatura foi realizada consultando alguns dados da União da Indústria de Cana de açúcar (UNICA). E alguns levantamentos sobre produção e produtividade na Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB). Foram realizadas pesquisas sobre o mercado de consumidores potenciais do Etanol 2G no Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE, 2013). Leite e Cortez explicam que o Brasil pode diminuir drasticamente o uso de combustíveis fósseis, por um combustível limpo diminuindo assim o aquecimento global. Segundo a CTBE (2013), o Brasil e a Europa se unem para realizar pesquisas para o desenvolvimente de tecnologias que possam diminuir o custo da produção do álcool de segunda geração a partir da biomassa da cana-deaçúcar. Dessa forma, o presente artigo será estruturado segundo as ideias dos autores e instituições citados anteriormente.”

1. Problema da geração de resíduos/Combustíveis fósseis:

Todo esse bagaço que era um produto final etanol, feito a partir da cana. Porém ele era tratado como um resíduo que tinha como função, alimentar as caldeiras para a geração de energia. No entanto, essa queima é prejudicial a toda uma população que vive nas proximidades de uma usina como essa, visto que, entravam em contato com toda essa poluição atmosférica, acarretando em problemas de saúde. Com o tempo, foi observado que esse resíduo poderia se aproveitado em outra via. Assim, pesquisadores realizaram testes e experimento para a elaboração do etanol de segunda geração. Esse etanol pode ser obtido através do bagaço ou palha da cana-de-açúcar, do milho, beterraba e entre outros, mas o principal meio é pelo bagaço e palha da cana. Esse método é de grande importância, pois, não necessita de um investimento direcionado à expansão dos campos agrários, já que a cana é considerado um ótimo produto para a rotação de culturas e também pelo bagaço e palha que maximizam o rendimento financeiro do produtor. Atualmente o Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar em todo o mundo, com mais de 400 usinas em todo o território nacional. Aliando o investimento e a modernização dessas usinas, favoreceram a um grande crescimento do setor, e tornando o país(pioneiro) uma referência mundial. Além da grande economia de área para plantio e dos resíduos que eram queimados, ainda há o questão do uso indiscriminado de combustíveis fósseis, que, como é de conhecimento geral, são recursos limitados no meio e, o petróleo está sendo utilizado em os mais diversos processos industriais no globo.

4) Produtividade

A produtividade da cana-de-açúcar em média está em torno de 74.100 kg/há, visto que, para a proporção é de que cada uma tonelada  de cana-de-açúcar, obtém-se por volta de 250Kg de bagaço, que de modo padrão é utilizado na queima para a geração de energia nas próprias usinas de produção de etanol. Levando em conta as pequenas perdas que se tem comumente nas plantações e em todo o processo, a produtividade com o etanol de segunda geração podem ser estimados de 30% a 40%. Lembrando que, esses valores são numa mesma área de plantação, ou seja, não há necessidade de novas terras para que haja esse crescimento de produtividade e, consequentemente, do lucro.

1. Viabilidade econômica:

Para todo projeto de inovação e de implementação de produto em um mercado específico, é necessário que haja um estudo de viabilidade do produto. A demanda de etanol no Brasil e no mundo é crescente, visando atender os mercados mais desenvolvidos e que, tem mais investimento em utilização de produtos ecologicamente corretos. Mercados como da Europa, América do norte, tigres asiáticos, e outros países estão cada vez mais exigentes com a origem e a certificação que os produtos que usam, têm procedência de qualidade ambiental. O Brasil, como maior produtor de etanol, deve-se adequar as normas internacionais e as ISO de qualidade ambiental. Em terras nacionais existe um grande potencial de produção em grande escala de etanol de segunda geração, feito por meio do bagaço, tendo em vista que, há matéria prima em abundância e de fácil acesso. Desse modo pode-se observar que o país pode ter um grande impulso neste setor energético. Levando em conta o que foi exposto, o Brasil pode realizar investimentos nesse setor de biocombustíveis, que se torna uma solução viável para as questões ambientais e de desenvolvimento sustentável, além da diversificação da matriz energética nacional, que é um grande dilema nos dias de hoje.

1. Desenvolvimento tecnológico para obtenção do etanol 2g

Nos dias de hoje, as tecnologias mais avançadas nessa área se encontram em fase de desenvolvimento e aprimoramento, não permitindo a produção em grande escala, visto o custo final ainda ser relativamente elevado. A composição de biomassa lignocelulósica é composta comumente de 35-50% de celulose, 20-35% de hemicelulose, 10-25% de lignina e uma pequena quantidade de cinzas e extrativos. Lembrando que essa composição varia de acordo com o tipo de biomassa que está sob analise, como mostrado na tabela abaixo:

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O bagaço de cana-de-açúcar in natura é classificado como resíduo dos colmos da cana-de-açúcar, que é o produto máximo do conteúdo celular rico em açúcares solúveis. Assim sendo, o bagaço de cana-de-açúcar agrega pedaços da parede celular, além de particulados provenientes das células envolvidas no processo de moagem. Tendo como o principal componente o açúcar não extraído durante o processo de moagem, com um valor aproximado de  2 a 3%, e alto teor de componentes da parede celular (carboidratos estruturais), em torno de 70 a 85%, dos quais a celulose é o principal (44 a 50%), seguida da hemicelulose (24 a 30%) e da lignina (10 a 20%). Sendo a lignina, celulose e hemicelulose estruturadas.