Producao Etanol

MATÉRIA-PRIMA

A matéria-prima utilizada na produção de etanol deve ser um produto que contenha açúcar ou carboidratos.

Na escolha desse produto, devem ser considerados fatores como volume de produção, rendimento industrial e custo de fabricação.

Matérias-primas açucaradas: cana de açúcar, beterraba, sorgo, melaço e mel.

Dividem-se em:

Fermentescíveis: São matérias-primas diretamente fermentáveis, que contém monossacarídeos e se limitam ao suco de frutas, formando vinho ou cidra.

Não-fermentescíveis: Contém dissacarídeos que só fermentam após uma hidrólise efetuada pelas enzimas hidrolíticas produzidas e excretadas pelo próprio agente da fermentação.

• Cana-de-açúcar:

1t de cana contém: 140kg de açúcar, 140kg de fibra (bagaço) e 140kg de fibra das folhas e pontas

1 Ha (10.000m2):produz80barrisequivalentesdepetróleo

7,5milLdeetanol.

Sacarose predomina, que por hidrólise libera frutose e glucose.

A extração do caldo varia de acordo com a moagem, o número de esmagamentos, o processamento e o custo do balanço térmico.

• Melaço:

Resíduos na fabricação do açúcar oriundos da centrifugação das massas cozidas para separação do cristal de açúcar.

No Brasil: Açúcar branco, após clarificação do caldo de cana de açúcar com sulfitação seguida de calagem.

34% de sacarose, 14% de dextrose e 16% de levulose.

Matérias-primasamiláceas e feculentas: Grãosamiláceos como cevada e arroz. Raízes, tubérculos como batata-doce e mandioca.

São matérias-primas que não são diretamente fermentáveis. Sãoprimeiramente submetidas ao processo de sacarificação, que é a hidrólise enzimática ou ácida, resultando em monossacarídeos fermentáveis.

• Milho:

Formado por polissacarídeos (amido), quesão constituídos de unidadesdeglicose empacotadas combaixasolubilidade em água. Porisso,épreciso degradar o amidoetransformá-loem açúcares solúveis (glicose e maltose) que serão usados na fermentaçãopara gerar o álcool.

Preparo do substrato:

1. Moagem: moinhos de discos, moinhos de martelos, moinhos de rolos e moinhos combinados.

2. Gelatinização: aquecimento do amido em água para que os grânulos do amido estejam sujeitos à ação das enzimas na sacarificação. Nos processos industriais, o aquecimento é feito a vapor, onde a pressão diminui o tempo e aumenta a temperatura do processo.

3. Sacarificação: É o processo de hidrólise no qual o amido é convertido em açúcares fermentáveis. Essa hidrólise pode ser feita por maltagem, por adição de enzimas ou pela ação de ácidos.

Na hidrólise ácida, um ácido concentrado é adicionado (sendo geralmente o ácido clorídrico), quebrando as moléculas do amido para transformá-lo em moléculas menores.

Rendimento:

1 Ha (10.000m2) de milho plantado: 8 a 11 ton de grãos;

3,2 a 4,5 mil L de etanol;

Ocupa menos espaço no terreno do que a cana.

Eficiência energética:

O balanço energético da produção de etanol de milho é desfavorável. Este grão produz combustível que oferece apenas 20% a mais de energia do que ele consome para ser produzido, sendo que a cana oferece 700% a mais.

Além disso, a substituição de energia fóssil é somente de 35% da energia renovável; o restante é gás natural e carvão, enquanto que na cana a substituição é de 80%.

• Mandioca:

Meljor desempenho que a cana-de-açúcar, em relação à produtividade por tonelada.

Enquanto uma tonelada de cana-de-açúcar, com 140kg de açúcar total recuperável, produz 85L de álcool,