Produção de Etanol
Recepção e preparo: A cana-de-açúcar chega à indústria e é pesada em balança própria. A seguir é realizada a amostragem para analisar e aferir seu teor de sacarose, para posteriormente efetuar o pagamento aos seus fornecedores.
A cana a ser processada é 100% crua (sem queima), sendo assim não há necessidade de lavagem, pois se a mesma for lavada perde sacarose. Parte da matéria-prima fica no pátio de estocagem, e a outra parte vai direto para a mesa alimentadora.
Da mesa alimentadora a cana é conduzida em uma esteira até o desfibrador, que abre as células da cana para facilitar a próxima etapa, que é a extração do caldo.
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Extração do caldo: A extração do caldo é efetuada na moenda, através do esmagamento e prensagem, a pressão mecânica aumenta à medida que o caldo é extraído nos vários estágios dessa operação. Nessa etapa do processo também é realizada a embebição, que consiste em reumidificação da cana após a passagem no primeiro terno, como o objetivo de diluir o açúcar retido, facilitando assim sua extração nos estágios seguintes. Dessa moagem resulta o caldo de cana e o bagaço in natura. Parte do bagaço in natura é destinado à queima na caldeira, unidade produtora de vapor que gera toda a energia necessária ao complexo industrial, o excedente é disposto ao ar livre para posterior utilização. O caldo passa pelo cush-cush, que é dotado de uma peneira onde se separa o caldo e o bagacilho. Quase todos os açúcares existentes na cana estão neste caldo, que é o caldo misto. |
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Tratamento do caldo: O caldo misto é bombeado para os aquecedores, elevando sua temperatura de 40º até 105°C, após o aquecimento é dosado leite de cal para correção do pH.
O caldo segue para os decantadores, onde se adiciona polímero para que ocorra a decantação das impurezas nele contidas; o que resulta em caldo clarificado e em lodo. Filtra-se este lodo para a recuperação do caldo nele existente, através de filtro prensa, retirando-se o caldo filtrado e a torta, a qual é enviada para a lavoura como adubo, pois é rica em sais minerais, o caldo filtrado é misturado ao caldo misto antes da etapa de aquecimento. O caldo clarificado passa por trocadores de calor, onde é resfriado, para então seguir para o processo de fermentação.
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Fermentação: A fermentação é o processo que transforma os açúcares existentes no caldo em álcool, pela ação das leveduras. As leveduras estão contidas no fermento, que é misturado ao caldo, para que todos os açúcares sejam transformados em álcool. A mistura fica nas dornas de fermentação por volta de 8 a 10 horas. |
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Centrifugação: Uma vez fermentado o caldo, obtêm-se o vinho levurado, que é centrifugado, separando-se em duas partes. Na primeira, obtêm-se o leite de levedura, que foi o responsável pela transformação; essa parte será usada em novas fermentações, após sofrer um tratamento químico adequado. Além do processo de fermentação, uma porcentagem é desalcolizada e desidratada, obtendo-se a levedura seca contendo em média 40% de proteína destinada para a ração animal. Na segunda parte, obtêm-se o vinho delevurado, que contem de 6 a 9% de álcool, e o restante de impurezas líquidas. |
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Destilação: O vinho delevurado é bombeado às colunas de destilação. Como o álcool possui um ponto de ebulição menor que o da água, sendo possível separar os dois pelo processo de destilação.
Na 1ª fase da destilação, coluna A (Epuração), é produzido o flegma (45% G.L) e também a vinhaça que é a parte aquosa do vinho, a produção de 1 litro de álcool acarreta em média na produção de 12 a 14 litros de vinhaça, que passa pelo resfriamento nas torres, para depois ser encaminhada aos reservatórios impermeabilizados na lavoura, e utilizada no processo de fertirrigação.
O flegma é encaminhado para a coluna B (Retificação), onde é produzido o etanol hidratado (graduação alcoólica entre 92,6 à 93,8 INPM- Instituto nacional de pesos e medidas), e a flegmassa que segue o mesmo destino da vinhaça.
O etanol hidratado segue para a coluna C (Desidratação), onde através da adição do ciclohexano como agente desidratante é produzido o etanol anidro (graduação alcoólica de 99,3 a 100 INPM).
Ainda no processo de destilação é retirado o óleo fúsel, que é constituído por álcoois amílicos e butílicos que são formados no processo de fermentação.
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Ensaios, análise de qualidade: Todo o processo é acompanhado de perto por um laboratório que cuida para que tudo saia da melhor forma e com a maior qualidade possível, verificando desde a maturação da cana que irá ser industrializada até a qualidade do produto final. |
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Geração de energia: É importante ressaltar, que toda a energia consumida durante o processo produtivo, é gerada a partir do bagaço de cana, essa biomassa é a fonte de energia que alimenta as caldeiras, produzindo vapor d’água, que impulsionam as turbinas, transformando energia mecânica em elétrica. |
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Tratamento de água: Destaca-se também, que a água utilizada na caldeira e na fábrica de levedura deve ser água tratada, sendo assim a água bruta passa por uma ETA (estação de tratamento de água), onde primeiramente são adicionados agentes floculadores como o policloreto de alumínio, após a floculação, a água vai para os decantadores, onde toda a parte mais densa decanta, saindo a água clarificada que depois vai para a filtração (cascalho, areia e carvão ativado), depois de filtrada a mesma passa pelos abrandadores onde é retirada a sua dureza (Ca e Mg).
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Armazenamento, depósito de cargas: Enfim, todo o etanol produzido é encaminhado para os reservatórios, onde fica armazenado aguardando para ser distribuído ao mercado. |
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TERMINOLOGIA:
Etanol hidratado: mistura hidro alcoólica que possui 93,2°, + ou - 0,6% em peso de etanol.
Etanol anidro: mistura hidro alcoólica que possui no mínimo 99,3% em peso de etanol.
Bagaço in-natura: resíduo fibroso resultante da extração do caldo de cana.
Bagaço hidrolisado: subproduto, que sofre um processo de hidrólise (abertura de células), destinado a ração animal.
Caldo misto: mistura dos caldos obtidos no processo de extração.
Caldo clarificado: caldo obtido após as operações de tratamento químico, aquecimento e decantação.
Cana-de-açúcar: matéria prima que entra na destilaria, constituída por colmos que contém sacarose e outros açucares.
Embebição: água aplicada ao bagaço, durante o processo de extração.
Grau INPM: porcentagem de álcool em peso em uma mistura hidro alcoólica a temperatura padrão de 20,0ºC.
Leite de levedura: concentrados de células de fermento obtido por centrifugação do vinho levurado.
Levedura seca: leite de levedura, que sofreu um processo de desalcolização e desidratação, muito rica em proteína, destinada a ração animal.
Sacarose: principal açúcar contido na cana, dissacarídeo de fórmula C12H22O11.
Torta de filtro: resíduo obtido da filtração do lodo.
Vinho levurado: caldo fermentado com células de leveduras.
Vinho delevurado: caldo fermentado que foi submetido a centrifugação para a separação das células de leveduras.
Vinhaça: é o resíduo obtido na destilação do etanol.
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