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Biorrefinaria de Cana-de-Açúcar

Os combustíveis fósseis estão com os dias contados, sendo o tempo estimado para a duração das reservas de petróleo, gás natural e carvão acabarem de 41, 64 e 155 anos, respectivamente (Goldemberg, 2007).

Embora se trate apenas de uma previsão, já que novas descobertas de combustíveis fósseis vêm acontecendo paulatinamente, tais recursos não são inexauríveis e eventualmente se tornarão escassos e de alto custo.
Por outro lado, a utilização de combustíveis fósseis está sob severa crítica dos ambientalistas, pelo seu potencial efeito negativo nas já perceptíveis mudanças climáticas.

Mesmo considerando que todos esses aspectos sejam controvertidos e de difícil comprovação, é melhor prevenir do que remediar, sendo a minimização do uso de tais combustíveis um grande anseio da sociedade moderna. A substituição dos combustíveis fósseis (petróleo, carvão, gás) não é tarefa fácil em razão da gigantesca demanda dessa fonte energética mundo afora.

Dentre as inúmeras fontes alternativas de energia, que incluem biomassa lignocelulósica, nuclear, solar, eólica, hidrelétrica, geotérmica etc., a energia proveniente da biomassa lignocelulósica tem sido mundialmente pesquisada, especialmente pelo seu potencial de produzir os combustíveis líquidos que consomem fração significativa do petróleo hoje extraído no mundo. Naturalmente, do petróleo não se extrai somente combustíveis líquidos. Outros produtos de altíssimo valor agregado são também obtidos; na verdade, 42% do valor do petróleo resultam da conversão de apenas 4% dessa matéria-prima em produtos químicos, borracha, plásticos etc. Dos 96% restantes, 70% é convertido em combustíveis líquidos, gerando outros 43% do valor do petróleo. Os outros 26% são usados para gerar óleo combustível, óleos, betume e outros produtos de baixo valor agregado, produzindo os restantes 15% do valor total do petróleo. Esse é o modelo das refinarias de petróleo que aproveitam toda a matéria-prima fóssil, agregando valor às pequenas frações, porém também utilizando as grandes frações.

Com o ímpeto de se substituir os combustíveis de origem fóssil, pelo menos parcialmente, surgiram na última década os conceitos de biorrefinaria. Embora possa ser definido de formas distintas por alguns setores, a biorrefinaria expressa à ideia de uma unidade industrial que integra equipamentos e processos de conversão de biomassa lignocelulósica, para produzir biocombustíveis, bioenergia, biomateriais e bioquímicos, permitindo alcançar mais eficiência, tanto do ponto vista termodinâmico como econômico e ambiental Em outras palavras, a biorrefinaria utiliza o mesmo conceito da refinaria de petróleo, porém partindo de matéria-prima renovável e tem sido identificado como a rota mais promissora para a criação de novas indústrias do futuro.

Com o grande avanço tecnológico que o setor sucroenergético brasileiro obteve nas últimas décadas, tanto em relação à cadeia produtiva quanto à cadeia industrial, associado a melhorias de gerenciamento, estão proporcionando as atuais unidades produtoras explorar comercialmente, além do açúcar e do etanol, novos produtos de alto valor agregado (Tabela 1), tornando-se, então, importantes precursoras das futuras biorrefinarias.
Tabela 1. Modelo de uma biorrefinaria de cana-de-açúcar.



DESCONSTRUÇÃO DA CANA-DE-AÇÚCAR BIOMATERIAIS


Biopolímeros

Plásticos

Fibras de carbono

CNC

CNF

CMC


BIOQUÍMICOS

Ácidos succínico

Ácidos levulínico

Ácidos lático

Ácidos propiônico

Furfural

Hidroximetilfurfural

BIOCOMBUSTÍVEIS


Etanol

Butanol

Metanol

Metano

H2

FT-Diesel

Bio-óleo

Gás de síntese

BIOENERGIA


Vapor e energia de ciclo combinado HP
Visando atingir o amplo e eficiente aproveitamento integral da cana (açúcares - sacarose, glicose e xilose; polímeros naturais - celulose, hemicelulose e lignina; vinhaça - rico em matéria-prima orgânica; e outros compostos - etanol, álcoois superiores e gás carbônico, etc.) por meio da biorrefinaria, serão necessários integrar três rotas tecnológica: (I) rota bioquímica, que inclui a fermentação, para a produção do etanol, álcoois e ácidos orgânicos, digestão anaeróbica, para a produção de biogás e o biofertilizante e catálise enzimática para aumentar a velocidade das reações metabólicas; (II) rota química, envolve as reações químicas, formação ou rompimento da biomassa lignocelulósica; e (III) rota termoquímica, que inclui os processos de pirólise da biomassa lignocelulósica e gaseificação.

O desenvolvimento de novas tecnologias que levem ao aproveitamento de todo o potencial econômico e energético da cana-de-açúcar abre novas perspectivas para diversificação do portfólio de produtos e acesso a novos mercados, tudo dentro de um conceito de sustentabilidade social, ambiental e econômica, especialmente quando as tecnologias forem aperfeiçoadas.

Fonte: Jornal Brasileiro das indústrias de Biomassa - Por: Fernando Santos, DSc.
Universidade Federal de Viçosa
(Para reprodução total ou parcial, é obrigatória a citação de fonte)

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