Caracterização do potencial energético entre a produção de etanol celulósico e a cogeração a partir do bagaço de cana

Abstract

A preocupação atual com a preservação e proteção do meio ambiente aumentam a demanda por pesquisas sobre novas fontes de energia para a produção de combustível e geração de energia que não agridam o meio ambiente e que possam sustentar o consumo existente e o crescimento econômico. Assim, os resíduos de biomassa agrícola aparecem como uma importante alternativa de matéria-prima para energia renovável e biocombustíveis. O crescimento do setor agrícola no Brasil tem um papel importante na economia. Somente em 2010, um dos quatro produtos no mercado do agronegócio mundial era brasileiro. Esta situação é baseada na grande produção agrícola no país, por exemplo, em 2009/2010 foram produzidas mais de 648.973.000 de toneladas de cana, 59.012.000 toneladas de milho, e 57.857.000 de toneladas de soja. Como conseqüência, a grande disponibilidade de resíduos agrícolas, além da infra-estrutura existente agrícola, coloca o Brasil em uma posição importante em tecnologias de energia avançadas. O bagaço obtido da produção de cana em 2009/2010 foi de cerca de 181.353.900 toneladas, dando um potencial de produção de cerca de 25,93 bilhões de litros de etanol derivado do bagaço, e 196.383 GWh de energia elétrica renovável. Este trabalho tem como objetivo apresentar um resultado de energia comparativo entre a análise de equilíbrio de energia, avaliação da relação entre o consumo de energia do produto e a produção de energia, de duas tecnologias diferentes de energia, utilizando bagaço de cana como matéria-prima, o etanol de hidrólise enzimática, e bioeletricidade usando turbina com ciclo Rankine com extração e condensação. Após análise dos resultados os fluxos de energia de ambas as tecnologias de energia potencial, a eficiência energética da planta de cogeração foi de cerca de 51,84%, e a eficiência energética da planta potencial do etanol de segunda geração foi 30,83%. Estes resultados mostram que o uso de bagaço para gerar a electricidade é mais vantajoso do que a produção energética bagaço etanol derivado. No entanto, se uma central de cogeração é acoplada à fábrica de etanol, tirando vantagem da lignina obtida a partir do processo de hidrólise e uma percentagem de excedente de bagaço, a eficiência da fábrica de etanol seria de cerca de 64,81%. Conclusão Esta análise comparativa de energia irá ilustrar as diferenças de resultados e o alcance entre as duas técnicas energéticas análises amplamente utilizados em estudos de engenharia.