Não é segredo nenhum que o Brasil é um dos maiores produtores de cana-de-açúcar do mundo, e que a área de lavoura de cana pode ocupar cerca de milhões de hectares. Mas qual seria a relação da produção de cana com as biorrefinarias?
Conceitualmente, as biorrefinarias tem o objetivo de contribuir com o meio ambiente, encontrando meios sustentáveis para a produção de energia e de outros materiais de maneira limpa.
A partir das biorrefinarias, produzem-se embalagens, matéria-prima para a indústria plástica, insumos, dentre outros.
Para saber mais sobre a relação entre as usinas de açúcar e as biorrefinarias, acompanhe este artigo até o final.
O que são as biorrefinarias?
De modo geral, as biorrefinarias são a evolução sustentável das refinarias, utilizando a biomassa como matéria-prima para a produção de combustível, otimizando os recursos naturais e diminuindo os impactos no meio ambiente.
Sendo assim, as biorrefinarias criam uma série de possibilidades, convertendo a biomassa em combustíveis, insumos, materiais, rações e até mesmo em energia.
Essa biomassa, que é a matéria-prima das biorrefinarias, entende-se como qualquer matéria orgânica que possa ser transformada em energia, seja ela mecânica, térmica ou elétrica.
Assim, gera-se biomassa a partir da agricultura, dos resíduos industriais e urbanos, tal como resíduos de origem animal e florestal.
Objetivo principal
Nesse sentido, a proposta é aproveitar a biomassa para promover cadeia de desenvolvimento baseada em sistemas integrados, focando na diminuição da emissão de gases.
De acordo com a Embrapa, as biorrefinarias brasileiras possuem grande potencial produtivo e industrial, principalmente pela fonte de matéria-prima, como por exemplo, a biomassa vegetal, palhas, bagaços e serragens.
Nesse sentido, divide-se a biomassa em 04 tipos, sendo eles:
- Sacarósica, originária da cana-de-açúcar e dos sorgo-sacarino;
- Amilácea, originária a partir da batata, milho e beterraba;
- Lignocelulósica , originária da madeira, bagaço da cana-de-açúcar e dos resíduos florestais;
- Oleaginosa, que é originária da soja, girassol e da palma.
Partindo desses princípios, as biorrefinarias podem estar em diversos produtos, atuando para o melhor aproveitamento de recursos, reduzindo os impactos ambientais.
Aqui no Brasil, as biorrefinarias utilizam como matéria-prima os derivados da cana-de-açúcar e da soja.
Após a produção, as empresas encaminham para as biorrefinarias as matérias-primas, que dão origem a diversas soluções, como por exemplo, os biocombustíveis, alimentos, rações, produtos químicos, fertilizantes e bioenergia.
Nesse sentido, as biorrefinarias conseguem substituir boa parte dos produtos derivados de petróleo e de gás natural, utilizando matéria-prima renovável.
Sendo assim, os produtos originários da biorrefinarias dividem-se em 02 categorias, sendo elas: energia e químicos.
Na primeira categoria agrupa 03 (três) formas de energia, que são o biogás, o carvão e o biodiesel.
Já na categoria de produtos químicos, é possível encontrar produtos químicos de alta tonelagem, ácidos orgânicos derivados do açúcar, polímeros e resinas e biomateriais, que são derivados de madeira e papel, por exemplo.
Potencial produtivo dos resíduos de cana-de-açúcar
Falando especificamente da cana-de-açúcar, o etanol ganhou importância, aumentando assim o número de destilarias no país.
Com o setor sucroalcooleiro em ascensão, aumentando a qualidade de resíduos da produção.
A partir desses resíduos, o bagaço da cana-de-açúcar começou a utilizar-se como combustível para as caldeiras, além das leveduras, que se tornam ração animal.
Inclusive, um estudo realizado pela Fapesp afirma que o futuro da produção de etanol é muito promissor aqui no Brasil, e que em 20 (vinte) anos, será possível suprir em 20 anos toda a frota de automóveis no mundo a partir do etanol e da eletricidade produzidos nas usinas de cana-de-açúcar.
Transformação da cana-de-açúcar em combustível
Atualmente, o Brasil é um dos maiores produtores de cana-de-açúcar do mundo, sendo responsável por 40% de toda a produção.
Na prática, o processo de transformação da cana-de-açúcar começa muito antes do processamento em si.
Assim, o processo produtivo da cana-de-açúcar começa com a escolha da variedade da cana, tal como as condições do solo e do clima, buscando a produtividade e a resistência às pragas.
Nesse sentido, o uso dos fertilizantes reduz-se, principalmente por ser reutilizado no campo como adubo orgânico.
Na usina
Já na usina, o etanol produz-s por meio da fermentação e da destilação da cana-de-açúcar. Após as filtragens, o caldo forma um mosto, que transforma-se em levedura, dando origem à primeira versão do álcool.
Em seguida, esse álcool dá origem ao etanol hidratado, que é utilizado em veículos de motor flex. Assim, uma tonelada de cana-de-açúcar produz cerca de 85 litros de etanol.
Trazendo para a produção de biocombustíveis, existe a busca pela melhoria da produção na biorrefinaria, com o objetivo de tornar a produção muito mais otimizada.
Atualmente, utiliza-se o bagaço da cana, aproveitando o seu potencial como combustível para caldeiras, gerando vapor para aquecimento e geração de energia elétrica.
Utiliza-se essa energia nas usinas e vendida para as concessionárias de energia elétrica, e a sua eficiência depende da tecnologia utilizada em cada usina.
Em um outro cenário, existem pesquisas voltadas para a incorporação da segunda geração, que consiste na hidrólise da celulose, representando cerca de 40% a 60% do bagaço da cana, utilizando também parte da palha.
Quanto à palha da cana, ela não é utilizada para fins industriais ou energéticos, já que o seu destino é a queima.
Contudo, alguns estudos comprovam que a palha da cana poderia ser aproveitada, gerando ganhos para a área agrícola, para o meio ambiente e para a geração de energia.
Etanol, etileno e cana-de-açúcar
Até aqui, falamos sobre a produção de biocombustíveis. Porém, as biorrefinarias vão muito além disso.
Científica e quimicamente, o etanol passa por um processo químico, o qual retira-se as moléculas de água de sua composição, para assim chegar ao etileno.
Tanto o etileno quanto o éter etílico possuem grande valor de mercado, e estão presentes em diversos processos produtivos da indústria química.
A partir da obtenção do etileno, é possível produzir o polietileno, que é largamente utilizado na indústria química e plástica como matéria-prima para materiais industriais, principalmente na rotomoldagem.
Além disso, também podemos citar como produtos resultantes dos polímeros as peças do setor automotivo, embalagens de cosméticos e de artigos de higiene pessoal.
Observando pelo lado econômico, os produtos que contam com os polímeros tradicionais custam muito mais caros do que os polímeros produzidos pelas biorrefinarias.
Biorrefinarias e seus empreendimentos
Além da produção de energia, as biorrefinarias contribuem efetivamente para outros mercados e empreendimentos, e um dos mercados que merece destaque é a indústria plástica.
Petroquímica
Nesse sentido, podemos citar a transposição da tecnologia da petroquímica, criando alternativas sustentáveis para a produção de polímeros e de plástico, substituindo os combustíveis fósseis por soluções sustentáveis.
Além disso, a indústria também busca soluções para produzir plásticos biodegradáveis, que são empregados na fabricação de plásticos rígidos, muito difundidos em diversos setores produtivos.
A previsão é que esse tipo de solução tome conta do mercado, produzindo aproximadamente 30 mil toneladas de plástico biodegradável por ano.
Polímeros
Outro empreendimento que está em desenvolvimento é a produção de polímeros de plástico originários de bactérias cultivadas em meios que contém sacarose transformada em glicose.
Ou seja: a partir do açúcar, as bactérias produzem uma espécie de polímeros, que são os polihidroxialcanoatos (PHA). Estes polímeros são, na verdade, poliésteres acumulados por microorganismos na forma de grânulos.
Assim, estes grânulos dão origem à polímeros biodegradáveis, compostáveis e biocompatíveis, além de trazerem características únicas ao plástico em si, tornando-o muito mais maleável, e claro, comercial.
Ainda utilizando os ciclos de bactérias, os grânulos são extraídos e os polímeros são isolados e purificados, dando origem a novos materiais.
Dessa forma, esses materiais dão origem a filmes ou estruturas rígidas, tal como materiais médicos e veterinários, confecção de suturas, suportes, implantes, cápsulas de fármacos, dentre outros.
E claro, tudo isso utilizando a biotecnologia e a nanotecnologia.
Biotecnologia
Mesmo que pareça muito distante e futurista, devemos citar a possibilidade da aplicação da biotecnologia dentro das biorrefinarias.
Existem alguns projetos e estudos em andamento para viabilizar a produção do polietileno de etanol, a partir da criação de um polo alcoolquímico integrado, que em funcionamento, pode contribuir diretamente para a economia e para uma indústria muito mais sustentável.
Considerando o polo em pleno funcionamento, será possível produzir energia para atender uma cidade de 500 mil habitantes, incluindo o excedente de energia.
Além da produção de energia, poderão ser produzidos cerca de 350 mil toneladas de polietileno de baixa densidade, além de gerar 3200 empregos diretos, sem contar com os empregos indiretos nos setores agrícola, industrial e de manufatura.
De modo geral, a proposta desse polo alcoolquímico é fazer com que a biorrefinaria se torne muito mais evoluída, contribuindo em diversos aspectos econômicos e de produção.
Conclusão
É possível perceber que o biocombustível é mais rentável que a eletricidade, mesmo que para a indústria não tenha o mesmo retorno financeiro.
Se explorada da forma correta, a cana-de-açúcar pode ser uma biomassa altamente energética e presente em diversos processos produtivos, tanto como matéria-prima para a indústria como fonte de energia sustentável.
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