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‘Areia’ na biomassa da cana é desafio para a produção de etanol celulósico

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Mizutani, vice-presidente da Raízen Energia: a planta da empresa ainda usa basicamente bagaço e não sofre com a corrosão
Em meio ao desafio de tirar açúcares de dentro do bagaço e da palha da cana para transformá-los em um etanol de custo competitivo, as duas únicas usinas de produção do biocombustível de segunda geração em atividade no país, da GranBio e da Raízen Energia, partiram neste ano para sua primeira safra completa de operação – e ajustes.

Na lista dos percalços a resolver, ganha destaque minimizar a corrosão dos equipamentos de aço causada pelas impurezas minerais (terra) vindas do campo com a matéria-prima. Por essa e outras questões tecnológicas, as unidades deverão operar, no melhor dos cenários, com metade de suas respectivas capacidades instaladas neste ciclo 2015/16.

Somadas, as duas unidades têm capacidade para produzir 122 milhões de litros de etanol celulósico por ano. A maior delas, da Bioflex, controlada pela GranBio, holding da família Gradin, tem capacidade para 82 milhões de litros e foi inaugurada em outubro, em Alagoas.

Mas a Bioflex vem tendo dificuldades de manter uma operação contínua, sem interrupções. Isso porque a terra que entra na fábrica junto com a palha da cana, quando submetida a pressão e temperatura elevadas, corrói com agressividade as estruturas de aços da planta.

A danificação de válvulas, bombas e tubulações vinha acontecendo de forma constante, a ponto de ser necessária a paralisação da fábrica para ajustes. Mesmo agora, ainda que em menor escala, essa erosão ainda é um problema. “Os equipamentos não foram testados para um elevado teor de minerais. Furava tudo, danificava bombas e tubulações. Tínhamos que parar o processo”, explica o vice-presidente de novos negócios da GranBio, Alan Hiltner.

Segundo ele, uma série de ajustes já foram feitos, tais como o revestimento com cerâmica dessas estruturas danificadas e o redimensionamento do raio de algumas válvulas. Atualmente, a unidade está operando com 30% de sua capacidade instalada. “A nossa expectativa é de conseguir atingir o uso da capacidade máxima até o fim deste ano”.

Desde outubro do ano passado, a Bioflex, localizada em São Miguel dos Campos (AL), produziu, no total, 2 milhões de litros de etanol celulósico – metade no último trimestre de 2014 e o restante neste ano. A companhia ainda não arrisca projeções para 2015/16. “As três tecnologias que compõem o “coração” da segunda geração [pré-tratamento, hidrólise enzimática e fermentação] estão funcionando bem. A maior dificuldade está na parte mecânica”, diz Hiltner. Segundo ele, a palha da cana está entrando na fábrica da empresa com teor de impurezas de 8%.

Somando-se a produção da Bioflex e a da unidade de segunda geração da Raízen Energia, esta última inaugurada em dezembro, o volume de etanol celulósico fabricado no país ficou próximo de 3 milhões de litros – um volume apenas simbólico ante os 30 bilhões de litros produzidos na chamada primeira geração, que usa o caldo da cana-de-açúcar.

A Raízen Energia, controlada por Cosan e Shell, não está, ao menos por ora, padecendo com corrosão das estruturas metálicas de sua unidade de segunda geração, localizada na usina Costa Pinto, em Piracicaba (SP). Mas, até o momento, a empresa está usando basicamente o bagaço da cana, que é uma matéria-prima mais “limpa” do ponto de vista de impurezas minerais.

No entanto, o uso da palha da cana como matéria-prima complementar – ou principal – será mandatório para o êxito dessa tecnologia. “Portanto, se tivermos que fazer alguma modificação daqui para frente, será em sistemas eficientes de limpeza de palha”, explica o diretor executivo de produção da Raízen Energia, Antônio Alberto Stuchi.

No projeto original de sua usina de segunda geração, a companhia elegeu para os equipamentos do chamado “pré-tratamento” – ambiente mais suscetível à abrasão, dadas as altas temperatura e pressão nele presentes – o uso de um aço especial, resultado da junção de duas ligas super-resistentes, explica Stuchi. Com isso, constata ele, não existe neste momento nenhum problema relacionado à erosão dos equipamentos. No entanto, lembra ele, há um limite recomendado pelo fabricante para a presença de “areia” por tonelada de matéria-prima, que é de aproximadamente 4%.

O bagaço de cana sai da fábrica de primeira geração e entra na planta de etanol celulósico com 3% de impurezas, diz Stuchi. “Ainda não temos muita experiência com a palha. Mas, normalmente, vem do campo com 5%, podendo chegar a 10% em épocas de chuvas”, compara Stuchi.

Por isso, a ideia é colher a palha dos canaviais da Costa Pinto, e usá-la na caldeira para produzir eletricidade, desviando o bagaço, que contém menos impureza, para o processo de etanol celulósico. “Esse é o modelo que temos para a Costa Pinto. Para os próximos projetos, teremos que adaptar”, afirmou Stuchi, se referindo ao plano da empresa de, até 2024, construir outras sete plantas de segunda geração.

Nas contas do vice-presidente de açúcar e etanol da companhia, Pedro Mizutani, a usina de etanol celulósico deverá fabricar em 2015/16 entre 10 milhões e 15 milhões de litros, ainda abaixo da capacidade anual de 40 milhões de litros. “A expectativa é que, em até dois anos, a planta esteja operando a plena capacidade”, prevê Mizutani.

Contexto

Além das duas unidades já em operação no Brasil, há pelo menos outras quatro usinas de etanol celulósico em escala comercial no mundo. A maior parte usa biomassa de cereais, como milho e trigo. Nos EUA, três plantas estão operando desde 2014, todas com biomassa do milho. Entre elas está a da DSM, construída em parceria com a Poêt, e a da espanhola Abengoa, cada uma com capacidade para produzir 95 milhões de litros por ano. No primeiro trimestre de 2015, em torno de 1,1 milhão de litros de etanol celulósico foram misturados à gasolina nos Estados Unidos, segundo dados da Agência de Proteção Ambiental do país (EPA). No último trimestre de 2014, quando começaram a operar as primeiras plantas, esse volume atingiu 2,8 milhões de litros. O processo industrial de produção do etanol de segunda geração é semelhante em todas as empresas. Como os açúcares da biomassa estão “protegidos” por camadas de celulose, é preciso “abrir” a celulose no pré-tratamento, com altas temperatura e pressão, para expor os açúcares contidos nela. Em seguida, enzimas “quebram” as moléculas em açúcares mais simples de serem fermentados. Feito isso, as leveduras entram em ação na conversão dos açúcares em etanol, operação que é concluída com a destilação. (Fabiana Batista)

Fonte: Valor | Por Fabiana Batista | De São Paulo