Álcool: Tecnologia amplia oferta e reduz custo do álcool

Setor pode dobrar a produção apenas com o aproveitamento adequado do bagaço e da palha da cana, sem ampliar o plantio

A região Centro-Sul está prestes a assumir o epíteto de “Oriente Médio” brasileiro.

O setor sucroalcooleiro se prepara para ampliar a participação na matriz energética nacional, impulsionado pelo maior aproveitamento da cana-de-açúcar, em especial de partes hoje subutilizadas ou desperdiçadas, como o bagaço, pontas e palhas.

Já existe tecnologia tanto para elevar a produção de álcool, quanto para gerar eletricidade.

Detentor dos melhores índices técnicos e econômicos do mundo na obtenção de açúcar e álcool, o Brasil poderá, assim, distanciar-se ainda mais de seus concorrentes. E, o que é melhor, sem depender de subsídios oficiais.

O maior incentivo ao uso do álcool como combustível automobilístico reside no fato de ser um produto renovável, ao contrário dos derivados de petróleo.

Além disso, o etanol obtido por fermentação se baseia no cultivo de plantas capazes de transformar dióxido de carbono em açúcares mediante processo de fotossíntese.

Essa retirada temporária de carbono da atmosfera, ainda que seja depois reposta como gás liberado durante a fermentação, ou pela queima nos motores a combustão, gera para o País os chamados créditos de carbono previstos no Protocolo de Kyoto, negociáveis com países desenvolvidos, considerados mais poluidores.

O primeiro reflexo positivo dessa visão ambientalista foi o incentivo dado pelo governo da Alemanha à produção de 100 mil veículos movidos a álcool no Brasil.

Química e Derivados: Álcool: Rodrigues - setor quer manter frota a álcool.
Rodrigues – setor quer manter frota a álcool.

“Cada veículo será vendido por um preço mil reais inferior, vantagem alcançada mediante à correspondente renúncia fiscal do IPI, a ser compensada pelo governo alemão”, explicou Antonio de Pádua Rodrigues, diretor-técnico da União da Agroindústria Canavieira de São Paulo (Única), Estado que concentra cerca de 60% da produção brasileira de álcool etílico. Toda a região Centro-Sul atende a 88% desse mercado.

“O setor busca outros parceiros internacionais para ampliar a frota, nos termos desse protocolo”, afirmou Rodrigues.

Esse movimento é estratégico para o setor, pois a frota nacional de carros movidos a etanol hidratado, calculada pela Única em 2,5 milhões de unidades, apresenta sucateamento anual entre 250 mil e 300 mil veículos.

O projeto conjunto com o governo alemão ajudará a repor metade das unidades de consumo desmobilizadas em um ano.

As demais devem ser conseguidas em programas similares ou pela adesão maciça dos consumidores aos recém-lançados motores bicombustíveis (flex fuel ou multi fuel).

O diretor da associação espera resultados dessa iniciativa de mercado em prazo mais dilatado, podendo modificar sensivelmente a demanda de combustíveis.

Caso a demanda pelos veículos bicombustíveis realmente decole, o setor passará a conviver com um mercado muito mais sensível e volúvel do que o atual.

A partir do momento em que o consumidor possa escolher, sem limitação, se abastecerá seu carro com álcool ou gasolina, a resposta da demanda às flutuações de preços dos combustíveis será imediata.

“O mercado vai aprender a conviver com essa característica e se auto-regular com liberdade”, avaliou.

Nesse caso, Rodrigues acredita que a diferença absoluta entre os preços de combustíveis influa mais na decisão do consumidor do que o preço relativo entre eles.

“Poucos farão a conta; a maioria escolherá pelos preços nas bombas”, disse.

O cálculo, no caso, é simples. Como o álcool tem um poder energético por litro menor que o da gasolina, seu consumo no motor é maior.

Dessa forma, seria preciso multiplicar o preço da gasolina na bomba por 0,7, de modo a obter o preço de indiferença entre esse combustível e o etanol hidratado.

Se o resultado for superior ao preço do álcool na bomba, é mais vantajoso abastecer com esse combustível.

Do contrário, é melhor encher o tanque com gasolina. Atualmente, com esta a R$ 1,90 por litro, o álcool a R$ 0,95 seria a melhor escolha, pois está bem abaixo do preço de equilíbrio, de R$ 1,33.

Mesmo sem contar com as novidades, o mercado nacional de álcool hidratado segue estável, a despeito do sucateamento da frota.

“Em julho, o mercado demandou um bilhão de litros, volume quase igual ao do melhor mês do ano passado”, informou Rodrigues, para quem 2003 está com consumo ainda maior que o verificado em 2002. Isso só se justifica pelo uso crescente da mistura de álcool hidratado com gasolina, não recomendada pela indústria automotiva, mas que tem seus adeptos. É o chamado “rabo-de-galo”.

Anidridização não – Por causa da redução paulatina da frota de carros a álcool e de problemas para manter a produção vivenciados em anos anteriores – aliás, neste ano a safra foi antecipada para atender a um pedido direto da presidência da República –, houve defensores para a conversão das destilarias brasileiras em produtoras de álcool na forma anidra.

“Essa idéia partiu do governo, no tempo em que o setor vivia sob controle estatal, para acabar com o subsídio que era cobrado da Petrobrás na chamada conta álcool, mas o setor sucroalcooleiro nunca aceitou isso”, afirmou.

Contando com a elevada produtividade setorial, o preço do álcool hidratado é competitivo com o do combustível fóssil, e ainda confere estabilidade para a produção.

Química e Derivados: Álcool: Nastari - etanol será fonte de hidrogênio.
Nastari – etanol será fonte de hidrogênio.

“A venda do anidro, hoje, já supera a do hidratado”, afirmou o consultor Plínio Mário Nastari, presidente da Datagro, munido de um modelo próprio de previsão de demanda de álcool com margem de erro de 0,5%.

Em 2002, foram vendidos no Brasil 6,4 milhões de m³ de anidro e 4,6 milhões de m³ de hidratado. Em maio deste ano, foram comercializados quase 583 mil m³ de anidro e 374 mil m³ de hidratado.

Com mais de vinte anos de experiência junto ao setor, Nastari alimenta a expectativa de expansão de oferta e de consumo de álcool no Brasil.

“Essas expansões, porém, não serão necessariamente concomitantes”, avaliou, recomendando ao setor insistir no processo de organização da cadeia produtiva.

Nesse quadro, a disponibilidade de veículos multicombustíveis pode ser considerada interessante, pois, ao permitir ao consumidor a arbitragem imediata do combustível, impedirá movimentos meramente especulativos no mercado de álcool.

Já a frota nacional de carros exclusivamente movidos a álcool hidratado apresenta redução sensível.

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Segundo Nastari, a frota a álcool brasileira era de 2.511.239 unidades em 2001, caindo para 2.245.528, em 2002. Em maio deste ano já seriam 2.001.705 carros.

A venda de veículos novos a álcool gira em torno de 3,5 mil/mês. Em 1986, foram vendidos 698.564 carros a álcool, equivalentes a 92,1% dos veículos vendidos no País. A maior frota foi formada em 1993, com 4.363.773 unidades.

O consultor salienta o fato de a produção sucroalcooleira ter migrado de um modelo extremamente regulamentado para a liberalização total em apenas dez anos.

“A Constituição Federal de 1988 acabou com o intervencionismo oficial, que já apresentava distorções”, explicou.

De uma situação na qual conviviam com cotas de produção, preços previamente definidos, financiamentos subsidiados para usinas e canaviais, e monopólio oficial para a exportação de açúcar, os empresários passaram a lidar com o mercado livre, em maio de 1997 para o álcool anidro e, em fevereiro de 1999, para o hidratado.

Na situação anterior, até o início da safra canavieira era instituído por portaria do extinto Instituto do Açúcar e do Álcool (IAA), geralmente marcado para maio, com término em novembro na região Centro-Sul.

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A liberalização, em si, era fundamental. Mas a sua implantação não foi adequadamente planejada, segundo diz Nastari.

“O Proálcool e o forte intervencionismo oficial tinham os seus defeitos, mas permitiram a criação da atual base produtora nacional”, comentou.

O setor entrou em forte crise entre 1999 e 2000, explicada por três fatores, na análise do especialista.

A desregulamentação foi promovida, sem o cuidado de introduzir novas normas.

Depois de anos de proteção oficial, o setor não estava organizado para vender seus produtos, enquanto os distribuidores de combustíveis estavam muito bem preparados (passaram a ter problemas, depois, quando essa atividade também foi desregulamentada).

O segundo fator elencado por Nastari diz respeito ao preço internacional médio do petróleo, situado por volta de US$ 11 por barril na época da liberação dos preços do álcool.

“Como a taxa de câmbio sobrevalorizava a moeda nacional, o álcool não era competitivo naquela ocasião”, explicou.

Além disso, havia um estoque de 1,8 bilhão de litros de álcool em poder dos usineiros, pressionando os preços para baixo. “Ao contrário do que se previa, ninguém quebrou, apenas algumas usinas mudaram de mãos”, disse.

A crise acabou quando o preço do petróleo voltou a superar a casa dos US$ 20 por barril; a taxa de câmbio tornou-se mais realista; e os excedentes foram absorvidos pelo mercado.

“O setor, escaldado pela crise, começou a se organizar, criando centrais de comercialização de seus produtos, como a operada pela Copersucar, pela Sociedade Corretora de Álcool (SCA), Central Paraná Álcool (CPA), entre outras”, mencionou. No entanto, ele considera necessário avançar na integração de negócios.

“O setor está aprendendo a viver com liberdade”, considerou Rodrigues, da Única. Para ele, é preciso criar normas que regulem melhor o relacionamento entre usinas e distribuidores de álcool.

“Não ter nenhum controle é ruim, e o pior é que a responsabilidade por eventuais desvios sempre cai nas costas dos produtores”, criticou.

Segundo estimativas da Única, até o final de julho quase a metade da safra foi colhida, tendo sido moídas 144 milhões de t de cana-de-açúcar, que deram origem a 6 bilhões de litros de álcool (total) e 9 milhões de t de açúcar.

“A produção de álcool de 2003 será maior que os 11,15 bilhões de litros de 2002, mas não conseguiremos cumprir o compromisso firmado com o presidente de ampliar a oferta em 1,5 bilhão de litros”, relatou Rodrigues. Isso acontecerá porque não houve a prometida redução na fabricação de açúcar.

“Não há risco de desabastecimento; haverá até a formação de estoque de 500 milhões de litros além do necessário para chegar ao início da próxima safra.”

Vale lembrar que a safra do Nordeste começa em setembro.

Considerando o modelo de mercado livre, cada empresário precisa compor um mix de produtos que lhe seja mais rentável. Segundo Rodrigues, os preços atuais não remuneram adequadamente o setor.

Mesmo o açúcar, que segue cotações internacionais, mantém nível de preços equivalente ao do álcool.

“A vantagem do açúcar é a rápida geração de caixa, ao contrário do álcool, vendido ao longo de um ano”, afirmou. Os estoques de álcool são mantidos pelos produtores, representando um ônus financeiro elevado.

“O governo federal lançou um financiamento específico para isso, mas o tesouro não libera os recursos por problemas burocráticos”, lamentou. Regulamentado pelo Banco Central no final de junho, o financiamento custará 11,5% de juros ao ano, incluindo a comissão do agente financeiro, além da cobrança de IOF.

Apesar disso, o diretor-técnico da Única elogia o atual governo federal, que se mostra atento às necessidades setoriais. “Tivemos apoio para ampliar exportações e para o lançamento do carro flex fuel”, disse.

Falta, porém, colocar em dia os financiamentos para usinas, hoje atrasados. “O BNDES tem agido, investiu recentemente na montagem do recém-inaugurado terminal portuário de exportação de açúcar da Copersucar”, elogiou.

Futuro energético – Produtor mais eficiente de açúcar e álcool do mundo, o Brasil ainda tem alternativas para ampliar a competitividade. “Só se aproveita um terço da energia total armazenada na cana, pois o bagaço, as pontas e palhas são pouco ou nada aproveitados”, afirmou Nastari.

A aplicação de novas tecnologias e conceitos podem levar ao aproveitamento integral da matéria-prima, com maior rentabilidade.

O próprio álcool poderá ser visto de forma diferente, mesmo como combustível. “Daqui dez a vinte anos, o etanol será o combustível de transição para as células de combustível”, afirmou Nastari.

Essa tecnologia permitirá uso de hidrogênio como combustível de veículos, mas ainda não chegou a uma forma ideal de armazenagem. Só se sabe que transportar o gás em cilindros seria inviável.

“As pesquisas apontam para o uso de um combustível líquido com alto teor de hidrogênio”, comentou. Além de ser renovável, o etanol apresenta boa relação carbono/hidrogênio (C2H6, ou seja, 1:3).

O mais vantajoso, nesse aspecto, seria o metanol (CH4, 1:4), mas este já sofre muitas críticas quanto a aspectos ambientais e de saúde ocupacional.

Enquanto a tecnologia não muda, os motores de combustão interna de ciclo Otto começam a usar o etanol como aditivo oxigenado, de modo a reduzir a emissão de poluentes.

Além do Brasil, os Estados Unidos já investem nisso, usando o milho como matéria-prima, em processo mais complicado e caro de produção, que exige a hidrólise do amido para posterior fermentação.

“O álcool deles custa entre US$ 1,05 a US$ 1,10 por galão, em unidades de larga escala, enquanto o brasileiro custa US$ 0,66/galão”, afirmou Nastari.

A diferença gritante de preços, no entanto, não estimulou a importação de álcool brasileiro pelos EUA. “Eles cobram US$ 0,34/galão de impostos para o produto oriundo do Brasil, fora o subsídio de US$ 0,52/galão”, comentou o especialista.

A saída é exportar álcool hidratado para algum país da região do Caribe, no qual seja convertido em anidro para exportação aos EUA. A região caribenha está isenta do imposto, desde que o produto seja industrializado lá.

Também como insumo para indústria química, o etanol brasileiro tem poucas chances. “Para esse uso, os EUA usam etanol sintético, fornecido pela Sabic (Arábia Saudita), com preço muito baixo”, explicou.

O uso como aditivo de combustível nos países desenvolvidos, porém, representa uma grande oportunidade para o Brasil.

“Comenta-se que os europeus acabarão por transferir os pesados subsídios agrícolas da área de alimentos, com limites definidos na Política Agrícola Comum (PAC), para a área de energia, cuja regulamentação é independente para cada membro”, afirmou.

No caso europeu a fonte de açúcares será o trigo, ainda mais caro que o milho norte-americano. O resultado poderá ser o aumento das vendas de açúcar brasileiro.

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O programa norte-americano de combustíveis renováveis está em fase de aprovação legislativa, sob a sigla RFS. Se aprovado, a produção de etanol dos EUA crescerá dos atuais 9 bilhões de litros para 19,5 bilhões de litros até 2011, superando o Brasil.

“Eles só não nos ultrapassarão em termos relativos, pois, hoje, 38% do consumo nacional de combustíveis para motores de ciclo Otto é atendida pelo álcool, enquanto os americanos ainda estão usando apenas 1,5%”, disse.

Nastari informa também que o Japão já iniciou entendimentos com produtores brasileiros para garantir o suprimento de álcool anidro para ser adicionado à gasolina, na razão de 3%.

“A médio prazo, isso pode significar a exportação de 2 bilhões de litros/ano”, afirmou. A disponibilidade atual brasileira é estimada em apenas 400 milhões de litros.

Há ainda que considerar a possibilidade do consumo de etanol na forma de aditivo para o óleo diesel, formando um éster com óleos vegetais.

“Essa hipótese ainda depende da boa vontade dos fabricantes de motores diesel em testar e aprovar esses aditivos”, avaliou.

Resultados só devem aparecer a longo prazo. O consumo de óleos vegetais em substituição ao diesel é outra hipótese ainda mais remota e, mesmo aprovada, pouco impactará a produção de álcool, além de depender de pesados subsídios oficiais. (ver QD-414, de abril de 2003)

Nastari aposta nos resultados do setor sucroalcooleiro nas próximas duas décadas. “Basta observar que estão em andamento dezesseis novos projetos de produção, apenas na região Centro-Sul, além de várias empresas estrangeiras comprando usinas ou se associando a parceiros com tradição no negócio”, comentou.

Já Rodrigues não demonstra tanto entusiasmo. “Os estrangeiros estão entrando devagarinho no mercado brasileiro, e a maioria dos novos projetos consiste na reativação de unidades anteriormente desativadas”, afirmou.

Essas unidades foram adquiridas por grupos, em geral, de origem nordestina, região tradicional no ramo, mas limitada pela ausência de uma estação fria e seca para a colheita da cana.

“São grupos experientes, inclusive com participação no comércio internacional, que se mostram muito eficientes nas unidades que operam no Centro-Sul”, afirmou. É o caso dos grupos Tavares Mello, João Lyra, Carlos Lyra, Toledo, Wanderley e J. Pessoa.

Na opinião do diretor-técnico da Única, do ponto de vista tecnológico, a cadeia produtiva setorial é fortíssima. Mas, no lado da organização produtiva, aparecem problemas.

“Falta montar um modelo de gestão privado para assumir a responsabilidade de atender o mercado interno e distribuir esse compromisso entre as empresas do setor”, afirmou.

Como exemplo, ele citou o acordo firmado com o Presidente da República, neste ano, que acabou sendo acatado por usinas que respondem por apenas 60% da produção nacional.

Outro ponto fraco consiste na falta de mecanismos de garantia de demanda ao longo do ano. “Não existem contratos de fornecimento de álcool para as distribuidoras, é tudo no spot, condição que traz muita insegurança para os produtores”, lamentou.

No mercado de açúcar, pelo menos, as cotações das bolsas de mercadorias do exterior servem como parâmetros de negociação.

O açúcar também conta com cédula de produto rural (CPR), títulos de crédito lastreados pela mercadoria, com suporte legal, que facilita a comercialização, mecanismo que deveria ser estendido para o álcool.

“Já houve avanços, principalmente na unificação da cadeia produtiva e na profissionalização das entidades de classe”, elogiou.

Esse ponto permite ao Estado de São Paulo manter-se na liderança nacional do setor, mesmo com a forte valorização das terras nos últimos anos.

O bom relacionamento na cadeia produtiva permite às usinas reduzir o investimento inicial na compra de terras, recorrendo a fornecedores independentes de cana ou aos arrendamentos. “Há usinas que só móem cana de terceiros”, afirmou.

Quando o setor entrou em crise, as usinas se concentraram na produção própria, com grande prejuízo para os fornecedores independentes.

A partir da formação do Conselho dos Produtores de Cana-de-Açúcar, Açúcar e Álcool do Estado de São Paulo (Consecana), houve uma composição para definir os preços pagos pela matéria-prima no Estado, harmonizando o relacionamento.

“São Paulo ainda tem muita terra para ampliar o canavial, hoje usada para pastagem”, afirmou.

Nastari confirma que os canaviais estão em ampliação e rebate as críticas contra a monocultura. “A cana ocupa só 4,9 milhões de hectares no Brasil, onde são cultivados anualmente 53 milhões de ha, sem falar nos 90 milhões de ha de terras fora da área de florestas e prontas para cultivo, mas ainda subutilizadas”, explicou.

Além dos indicativos econômicos favoráveis, a lavoura da cana também é indicada como prevenção às ocupações promovidas pelos “sem-terra”.

A necessidade de investimentos em novas usinas é justificada pela estrutura de custos do setor, que evidencia uma faixa de tamanho ótima para as indústrias.

“O custo de transporte da cana cortada para a usina é elevado, limitando seu raio de ação a 100 km, no máximo”, comentou Nastari.

Atualmente, o tamanho ideal de uma instalação industrial é de 2,5 milhões a 3 milhões de tonaledas de cana moída por safra. Existem unidades maiores, até 6 milhões de t, mas são em número muito reduzido, localizadas em locais com características peculiares.

Há casos de consolidação de negócios, por aquisição de unidades produtivas. “Nesse caso, consegue-se alguma economia apenas na área administrativa, que se torna unificada, mas as unidades produtivas são mantidas operantes”, afirmou Nastari.

Tanto ele, quanto Rodrigues, não vêem uma tendência clara de consolidação que pudesse levar à formação de um oligopólio no setor.

De outro modo, a organização da oferta em cooperativas e blocos de venda conjunta de produtos é marcante. “Esses grupos já detêm um terço da oferta nacional de cana”, disse Rodrigues.

Tecnologia para exportar – O complexo agroindustrial sucroalcooleiro é o único no qual o Brasil detém toda a tecnologia necessária para a produção, desde a matéria-prima, passando pela seleção e melhoramento genético de variedades de cana, até o consumo final.

Tanto assim que o País recebe todos os anos grande número de visitantes internacionais, interessados em todas as etapas da cadeia produtiva.

Na área industrial, a Dedini S/A Indústrias de Base, sediada em Piracicaba-SP, resultado da união da antiga Dedini, incluindo a subsdiária Codistil, com a concorrente Zanini, destaca-se por oferecer todos os equipamentos necessários à montagem de usinas e destilarias, incluindo os periféricos.

Química e Derivados: Álcool: Olivério - hidrólise se adapta às usinas.
Olivério – hidrólise se adapta às usinas.

“Nós fornecemos mais de 80% dos equipamentos originais de todas as usinas instaladas no Brasil”, comentou José Luiz Olivério, vice-presidente de operações.

Nas décadas de 1980 e 1990, a empresa ampliou sua atuação em vários outros setores industriais pesados, como petróleo e petroquímica.

Com isso, embora tenha nascido em berço açucareiro, na região piracicabana, o setor representa de 40% a 45% do faturamento, em termos históricos.

“Em 2003, como a demanda sucroalcooleira está aquecida, a participação setorial chega a 55% dos negócios, previstos para cerca de R$ 365 milhões”, afirmou.

Em 2002, esse valor foi de R$ 382 milhões, registrando forte crescimento ante os R$ 245 milhões obtidos em 2001.

Os pedidos em carteira se estendem até o início de 2004 e podem crescer, pois os usineiros começam a se preparar para a manutenção de entressafra.

Olivério destaca que o Brasil se notabiliza por construir unidades produtivas tão eficientes quanto econômicas.

“Para o tamanho ótimo de uma usina nova, em regime turn key, estimado em 2,6 milhões de t de cana moída por safra, é preciso investir aproximadamente R$ 160 milhões, ou seja, menos de R$ 80/t”, comentou. “Nenhum outro país do mundo consegue fazer isso.”

O vice-presidente da Dedini considera a oferta de equipamentos adequada à condição produtiva nacional, de períodos alternados de safra e entressafra.

Países como a Colômbia e Peru móem cana durante todo o ano. Outros, como a África do Sul e a Austrália, são sazonais como o Brasil.

“Embora em situação semelhante, eles usam conceitos diferentes de equipamentos”, explicou Olivério.

Contando com custo de capital bem mais baixo que no Brasil, eles optam por equipamentos bem mais pesados, e mais caros, para instalações similares às nacionais.

A sazonalidade condiciona a mentalidade setorial de “desmontar a usina no final da safra”, que acaba sendo uma alternativa viável economicamente.

“No entanto, é preciso ficar atento ao fato de a safra estar sendo antecipada e alongada a cada ano, podendo, no futuro, tornar-se ininterrupta”, disse.

Nesse caso, o conceito industrial precisará mudar. Para Olivério, isso não seria um problema muito sério, pois já existe tecnologia adequada.

Antes disso, as usinas terão a oportunidade de investir na otimização da energia usada em seus processos. “O setor consome 500 kg de vapor para cada tonelada de cana processada, mas poderia usar apenas 340 t, por exemplo”, afirmou Olivério.

Isso ainda não é feito porque não vale a pena. “Por enquanto”, salienta o vice-presidente, “mas estamos preparando um processo de hidrólise do bagaço que poderá mudar substancialmente esse quadro.”

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Moagem adequada – O processamento da cana começa com a extração do caldo que pode se valer das tradicionais moendas ou de difusores.

“Pode-se dizer que ambos apresentam desempenho semelhante”, comentou Olivério. No passado, a questão moendas versus difusores sustentou acalorados debates, hoje superados.

“É preciso conciliar produção com extração”, recomendou.

O Brasil sempre priorizou a produção, especialmente no embalo do Proálcool, mas os índices de extração não são exatamente ruins.

Segundo Olivério, uma usina média brasileira processa 12 mil t de cana/dia, usando a configuração de seis ternos de moagem de 78 polegadas, alcançando índice de extração de 97% de sacarose.

“No exterior, eles conseguem 98% de extração, mas só processam 5 mil t/dia”, comparou.

Analisando os dois sistemas, ele recomenda o uso de difusores apenas para usinas que apresentem operações agroindustriais muito estáveis, sem variação na quantidade e qualidade de cana de alimentação.

As moendas requerem menor investimento inicial e se adaptam melhor às variações de carga.

Porém os difusores apresentam menor necessidade de manutenção, além de funcionar com mais estabilidade.

“Atualmente, entregamos uma usina nova no Vale do Paranaíba que usa difusores, e cerca de 20% dos projetos em andamento estão estudando se vão usá-los ou se ficarão com moendas”, informou.

Química e Derivados: Álcool: Unidade DHR montada em Pirassununga.
Unidade DHR montada em Pirassununga.

Revolução à vista – A grande novidade do setor de álcool está no bagaço. Desde 1984, a Dedini começou a estudar a possibilidade de produzir álcool a partir da celulose contida no resíduo da moagem da cana.

Com evolução dos estudos, foi necessário contar com a cooperação tecnológica da Copesucar, em acordo formalizado em 1997.

Já em 2002, ambas assinaram com a Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) um acordo de desenvolvimento conjunto de pesquisas, que tornou possível implantar a etapa semi-industrial, para 5 mil litros/dia de etanol, instalado na Usina São Luiz, em Pirassununga-SP, pertencente ao grupo Dedini.

“O processo, denominado DHR (Dedini Hidrólise Rápida), foi patenteado em vários países e pertence em conjunto aos três parceiros”, explicou Olivério.

A escala experimental é necessária para a determinação de parâmetros de engenharia e dimensionamento para o projeto adequado da futura unidade de escala comercial, que produzirá, no mínimo, 50 mil litros de álcool hidratado/dia.

A operação, em bateladas, começou em julho deste ano, com início do processo contínuo marcado para agosto. Antes disso, o processo passou pela fase piloto, de 100 litros/dia de álcool.

Olivério explica que as fibras do bagaço são recobertas de lignina, possuindo uma camada intermediária de hemicelulose e uma camada interna de celulose.

A lignina não se presta à fermentação e, além disso, impede a hidrólise das camadas internas.

“É preciso retirar essa proteção de lignina para aproveitar a celulose e a hemicelulose”, disse. Os processos de hidrólise convencional rompem a camada superficial usando um meio ácido, com temperatura e pressão elevadas, mantendo essas condições por quatro a seis horas.

“Como esse processo é lento, os açúcares liberados acabam sendo degradados, o que prejudica o rendimento”, comentou.

O processo DHR alimenta um reator com bagaço pela parte superior, recebendo pelo pé uma mistura aquecida de água, ácido sulfúrico e um solvente de lignina, o etanol.

Os fluxos se encontram na parte média do reator, de onde é retirada e imediatamente resfriada (flash) uma solução levemente ácida com alto teor de açúcares. Essa solução é, na seqüência, neutralizada com cal.

“Esse processo dissolve a lignina e permite recuperar os açúcares em mais ou menos 15 minutos, antes de se iniciar a degradação, com alto rendimento”, explicou. O rendimento de sacarificação chega a 88%, mas poderá elevar-se a 92%.

O etanol com lignina é retirado, sendo esta retida em filtro-prensa, com possível uso como combustível nas caldeiras da usina. O etanol recircula no processo.

A hidrólise da celulose produz hexoses (açúcares com móleculas de seis carbonos, como a glucose) que podem ser fermentadas com facilidade. Já a hemicelulose hidrolisada conduz à formação de hexoses e pentoses (cinco carbonos, como a xilose).

“A fermentação de hexoses é tranqüila, mas a das pentoses requer fermentos específicos, ainda não disponíveis”, informou.

Dada a escala ainda pequena de operação, todo o produto da hidrólise será misturado ao caldo extraído da cana, diminuindo a concentração de alguns inibidores de fermentação presentes no fluxo.

“Quando a escala for maior, valerá a pena dedicar mais atenção à fermentação das pentoses, talvez até em separado”, comentou o vice-presidente. No futuro, até a palha da cana poderá ser hidrolisada.

Em termos econômicos, o resultado é impressionante. No sistema usual, cada hectare cultivado oferece, em média, 80 t de cana limpa para o processo.

Cada tonelada permite a obtenção de 80 litros de etanol hidratado. Portanto, são obtidos 6,4 mil litros por hectare. Com o uso intensivo do DHR, aproveitando bagaço e palha, é possível obter mais 5,6 mil litros de álcool por hectare cultivado, que gera 96 t de cana integral.

“Dá para perceber que as usinas poderão praticamente dobrar a produção sem ampliar sequer um metro quadrado de área plantada”, afirmou. Além disso, será possível direcionar mais caldo de cana para a fabricação de açúcar, sem reduzir a oferta de álcool.

Esse ganho, porém, será obtido por etapas. A primeira fase visa apenas aproveitar as hexoses do bagaço, oferecendo 109 litros de álcool adicionais por tonelada de bagaço processado.

Numa segunda fase será possível otimizar o aproveitamento das hexoses e, possivelmente, parte das pentoses, chegando a 120 litros.

Na terceira fase, com a otimização total do processo, poderão ser alcançados os 180 litros adicionais por tonelada de bagaço.

Nos cálculos da Dedini, o custo do álcool DHR é semelhante ao obtido pela fermentação de caldo de cana, mesmo na etapa semi-industrial.

A evolução paulatina do sistema DHR leva em consideração a necessidade de manter equilibrado o balanço energético das usinas, que hoje se sustenta apenas com o bagaço de cana.

“Atualmente, as usinas possuem um excedente de apenas 10% a 15% de bagaço, por que ainda não há razão para aproveitar melhor essa fonte de energia”, explicou.

A Dedini já oferece caldeiras a vapor para 80 kgf de vapor, mais eficientes que as atuais, de 60 kgf.

Com mais capacidade, é possível converter todos os acionamentos para sistemas hidráulicos-elétricos, usar economizadores de vapor e recuperadores de calor, adotar evaporadores de caldo do tipo filme descendente, turbinas de condensação/evaporação e outros dispositivos para uso racional de energia.

Também a parte orgânica da vinhaça pode alimentar biodigestores, gerando uma fonte adicional de energia para a usina.

“Com tudo isso implantado, a sobra de bagaço chegará a 78%, permitindo alimentar grandes instalações de hidrólise”, explicou.

Em uma etapa intermediária, as pontas e palhas de cana podem substituir parte do bagaço na alimentação das caldeiras, liberando parte do material para os hidrolisadores.

O conceito do DHR é elogiado por Olivério por estar plenamente integrado às usinas, apenas permitindo o pleno aproveitamento da cana.

“Colhemos 300 milhões de t de cana por ano, que contêm energia igual à produção nacional de petróleo por ano, mas só aproveitamos um terço dela”, afirmou.

Com o DHR também será eliminado o problema da queima da cana para colheita, com vantagem ambiental clara.

Tanto assim, segundo ele, que várias usinas já se candidataram a construir unidades em escala comercial, tão logo os parâmetros de construção e operação estejam definidos.

O uso intensivo do DHR, porém, pode limitar a possibilidade de ofertar energia elétrica para o mercado.

“É preciso fazer uma análise econômica das alternativas e ver o que é melhor para cada empresa, mas produzir mais álcool parece ser vantajoso”, comentou.

Rodrigues, da Única, lamenta as indefinições quanto aos mecanismos de negociação de eletricidade, que já poderiam propiciar rendimentos complementares para o setor.

“Lamentavelmente, a CPFL deixou de honrar vinte contratos de venda de energia firmados com empresas do setor”, criticou.

A incerteza breca os investimentos dos usineiros, também deprimidos pela grande disponibilidade de gás natural, tributado com uma alíquota 50% inferior à aplicada ao álcool.

“Isso também se reflete no uso do gás nos veículos, que paga 12% de ICMS na bomba, contra 27,5% do etanol hidratado”, afirmou.

O melhor aproveitamento do bagaço para a geração de energia seria obtido com a adoção de turbinas de ciclo combinado.

Segundo Olivério, no entanto, falta desenvolver a tecnologia de gaseificação e combustão do material, que deixou de receber incentivos e atenção oficiais.

Destilação eficiente – Neste ano, a Dedini lançou a família de destilarias de álcool Destiltech, cujos projetos incorporam todos os avanços tecnológicos obtidos ao longo das últimas décadas.

A começar pelo sistema Flegstil, criado pela Codistil na década de 1980, prevendo a recirculação de flegmassa.

“Verificamos que existia a possibilidade de obter ganhos de eficiência e economia de energia com a melhor integração desses desenvolvimentos”, explicou Olivério.

Antes de lançar a nova família, a Dedini precisou reformular sua linha de caldeiras, feita no ano 2000, introduzir novas moendas, em 2001, e equipamentos para otimização energética, como acionamentos eletro-mecânicos e evaporadores de película do tipo filme descendente.

Com o Destiltech, tornou-se possível otimizar todos os componentes, com melhor projeto mecânico, que facilita as operações de manutenção, reduz o número de flanges, e aprimora a segurança das instalações. “O processo em si não foi alterado”, explicou.

Essa família de destilarias é direcionada para unidades novas ou ampliações. No futuro, a empresa pretende oferecer pacotes de atualização para as unidades já existentes.

Já para a obtenção de álcool anidro, a empresa criou o Destilplus, que prevê o uso de cicloexano como rompedor do azeótropo álcool-água, porém com baixo consumo de energia.

Segundo o vice-presidente, 65% do álcool anidro brasileiro é obtido com auxílio do alcano ciclíco, que há mais de quinze anos substituiu o benzeno, com vantagens de saúde ocupacional e ambiental.

No entanto, esse processo é considerado demasiadamente energético.

Os 35% restantes da produção de anidro se dividem em dois métodos: a aplicação da destilação a vácuo combinada com o uso de peneiras moleculares (zeólitas); e o uso de monoetilenoglicol (MEG) como separador de fase.

“A alternativa do MEG exige investimento inicial um pouco maior que o do cicloexano, mas consome menos energia do que este”, afirmou. “Já as peneiras moleculares consomem ainda menos energia que o MEG, mas exigem mais investimento inicial.”

Combinando baixa exigência de investimento inicial, com operação simples e já conhecida do setor, e também com menor gasto de energia, o Destilplus promete conquistar boa fatia de mercado. “O setor sucroalcooleiro gosta de novidades, desde que elas se provem eficientes e econômicas”, afirmou.

O desenvolvimento dessas alternativas de aproveitamento integral podem colocar o Brasil ainda mais na dianteira mundial da oferta de energia natural renovável. Talvez, então, seja a hora de os usineiros trocarem o usual chapéu texano por turbantes verdes.

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