Grupo Energia - Projeto Etanol (MCT/NIPE)
Setor Sucroalcooleiro e a Produção de Etanol. Transformações após o Protocolo de Kioto Estágio atual: Usina com destilaria anexa para produção de açúcar e etanol com auto-suficiência energética. Próximo estagio: Produção máxima de etanol, geração de excedente de energia com aproveitamento máximo do bagaço e a palha de cana; Estagio futuro: Biorefinaria que produz, açúcar, etanol, energia e novos produtos a partir da cana
Composição da Cana de Açúcar após colheita
Açúcar: 12-18% Fibra: 12-14% (sem computar os resíduos de colheita) Cera 0,1-0,3% Cinza: 2-3%
Conversão da sacarose da cana
Setor Sucroalcooleiro e a Produção de Etanol. Transformações após o Protocolo de Kioto
COMPOSIÇÃO DO BAGAÇO DE CANA
Setor Sucroalcooleiro e a Produção de Etanol. Transformações após o Protocolo de Kioto
Processo para hidrólise de bagaço que combina pré-tratamento organosolv e hidrólise com ácidos diluídos; Características: dissolução total do bagaço, reação rápida num único reator a pressão de 20-25 Bar e 180-200 ºC; Estagio atual: testado em laboratório e bancada por vários anos, atualmente nos testes iniciais de uma unidade piloto que trata 1 tonelada de biomassa seca por hora para produção de 5000 litros por dia de etanol; No estagio atual o processo esta previsto para aproveitar unicamente as hexoses e operar anexo a destilaria, realizando a fermentação alcoólica num mosto formulado com caldo, xarope ou mel e o licor hidrolítico proveniente do DHR. Vantagens: licor hidrolítico comparativamente mais concentrado, alta taxa de conversão do celulósico, formação de inibidores controlada, flexibilidade para integração com tecnologia futuras (hidrólise enzimática)
Setor Sucroalcooleiro e a Produção de Etanol. Transformações após o Protocolo de Kioto Expectativas da Hidrólise Um aumento expressivo da produção do etanol sem aumentar a área de plantio A hidrólise de lignocelulósicos não têm atingido ainda viabilidade técnica e econômica; O sucesso para atingir um processo comercial está vinculado a melhorar: pré-tratamentos, otimizar a reação de hidrólise ácida ou enzimática. Desenvolver complexos enzimáticos eficientes e de baixo custo. Os processos devem ser rigorosos no que tange à agressão ao meio ambiente.
A Usina de açúcar com complexo Industrial para produção de novos produtos Matérias primas para produção de novos produtos : açúcar, álcool, xarope,melaço, bagaço, levedura seca, óleo de fusel, torta de filtro, dióxido de carbono, vinhoto; Energia térmica:vapor de baixa pressão para aquecimento(1,5-1,7 Kg/cm²) e alta pressão(20, 40, 60 Kg/cm²); Energia elétrica e mecânica proveniente de vapor de alta pressão (20, 40, 60 Kg/cm² );
Sucroquímica (açúcar, xarope e melaço) Frutoligosacarídeos; Polihidroxibutirato(PHB) Ácido láctico e polilactinas; Ácidos orgânicos: cítrico, glucónico, málico e itacónico (outros ácidos); Aminoácidos e MSG; 1-3 propanodiol; 2-3 butanodiol; Xantana e Dextrana Esteres de sacarose
Produtos a partir de etanol (Alcoolquímica) Rota fermentativa: Ácido acético Rota Química: - Rota do etileno: polímeros
- Rota do aldehído: ácido acético,acetatos
Produtos a partir de bagaço(futuramente resíduos da colheita:pontas e folhas) Furfural,álcool furfurílico, resinas e derivados químicos a partir da rota do furfural xilose e xilitol Hidrólise de bagaço para: hexoses fermenteciveis para etanol, Sucroquímica, HMF e derivados lignina e derivados de lignina aglomerados e MDF
Setor Sucroalcooleiro e a Produção de Etanol. Transformações após o Protocolo de Kioto
Dióxido de carbono
Dióxido de carbono de alta pureza e purificação final de baixo custo está disponível numa quantidade equivalente em peso ao volume de etanol produzido
CO2 de alta pureza para sínteses químicas Produção de bicarbonatos e carbonatos
Setor Sucroalcooleiro e a Produção de Etanol. Transformações após o Protocolo de Kioto Recirculação na fermentação: Biostil e outros (dificuldades operacionais) Concentração por membranas (custo elevado) Concentração térmica (incrustações, consumo energético elevado) Biodigestão (baixa taxa de conversão, inibição pelo sulfato) Precipitação de sais (geração de resíduos sólidos) Combustão do vinhoto concentrado (custo elevado, fusão dos sais)
A agroindústria canavieira seqüestra CO2, contribuindo para diminuir o aquecimento global. A agroindústria canavieira seqüestra CO2, contribuindo para diminuir o aquecimento global. O resultante entre a energia empregada na agroindústria e a recuperada na produção de etanol e biomassa é positiva; O setor vem a contribuir expressivamente com a oferta de combustível líquido de origem renovável. A otimização da utilização do bagaço como energético na produção de etanol ira gerar excedentes de biomassa lignocelulósica com potencial para a produção de etanol e outros produtos. A recuperação dos resíduos da colheita ira a aumentar a disponibilidade de biomassa. Do aproveitamento da sacarose contida na cana e o bagaço como energético avança-se em direção a um aproveitamento integral da cana de açúcar.
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