Contribuição do estudo exergético no processo produtivo de etanol de segunda geração

Abstract

Nos últimos anos a indústria sucroalcooleira tem apresentado um crescimento significativo. Em parte, esse fenômeno se deve a grande valorização dos biocombustíveis, no caso em questão o etanol. Dentro desse panorama a otimização e integração energéticas se tornam cada vez mais importantes nessas indústrias. Os combustíveis de segunda geração, produzidos através do processo de hidrólise dos materiais lignocelulósicos, apresentam-se como uma grande alternativa para o uso energético da biomassa. Neste trabalho foi proposto um estudo de caso, a fim de construir uma planta virtual do processo de produção de etanol a partir da hidrólise do bagaço de cana. O processo de transformação de biomassa em combustível consiste das seguintes etapas: Pré-tratamento, deslignificação, hidrólise, fermentação e destilação. A partir das simulações, realizadas no software HYSYS®, foi possível determinar o consumo de insumos e de energia necessários na planta. Para avaliar o aumento da produção de etanol dentro de uma usina foi realizada a integração do processo de segunda geração (processo de hidrólise do bagaço) e o processo de primeira geração (a partir do processamento da cana-de-açúcar), através da adição da corrente de mosto à corrente do licor de hexoses gerado no processo de hidrólise. Dos resultados obtidos verificou-se que ao se utilizar 80% de bagaço (cogerado nas moendas) como matéria-prima no processo de hidrólise foi possível aumentar a produção de etanol de cerca de 26% (em volume). Também foi realizada a análise exergética na unidade de produção de etanol com a finalidade de localizar as irreversibilidades dos sistemas, identificando as exergias destruídas e assim avaliando as eficiências. A partir dos resultados dessa análise foram propostas alternativas para aperfeiçoar o desempenho dos sistemas e de melhor aproveitar os recursos utilizados