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Economia líquida
Para maior sustentabilidade, água doce entra para a linha de produção das usinas.
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Dados do Centro de Tecnologia Canavieira (CTC) apontam que há cerca de 20 anos as usinas de açúcar e álcool utilizavam 10 mil litros de água por tonelada de cana-de-açúcar processada. Hoje são 1,8 mil litros para a mesma quantidade de cana. No entanto, mesmo com a otimização, surgem cada vez mais ameaças de barreiras ambientais ao etanol e açúcar brasileiros. Para tirar argumentos dos críticos, a Dedini Indústrias de Base apresentou um projeto pioneiro de produção de água doce a partir do incremento do uso do líquido nas usinas de cana-de-açúcar. O vice-presidente de Tecnologia e Desenvolvimento da Dedini, José Luiz Oliverio, explica que a produção da água tem início com a economia do líquido na lavagem a seco da cana-de-açúcar que entra para o processamento.
Na outra parte, há geração real da água por meio da melhoria do processo de evaporação e, finalmente, na retirada do líquido do caldo da vinhaça após a produção de álcool. “A cana é formada por até 70% de água e a vinhaça tem, normalmente, entre 3% e 4% de sólidos. Nesse processo fazemos uma concentração em até 65% com a retirada da água e a utilização dela na usina”, disse Oliverio. “A vinhaça concentrada é misturada à torta de filtro e a cinza da caldeira na produção do Biofertilizante Organo-mineral (Biofam), que servirá para a adubação da lavoura de cana”, completou o executivo.
Com a otimização e de acordo com o nível de concentração da vinhaça, a usina será capaz de ser auto-suficiente em relação ao uso do líquido, ou ainda poderá utilizá-lo para outros processos, como a irrigação de canaviais no entorno das unidades produtoras. No futuro, a perspectiva é que as usinas possam comercializar essa água obtida em um mercado semelhante ao que hoje é o da bioeletricidade. O projeto da usina fez parte de um pacote de inovações tecnológicas divulgado no Simpósio Internacional e Mostra de Tecnologia da Indústria Sucroalcooleira (Simtec), em julho, em Piracicaba (SP). Outra inovação, a destilação e desidratação de álcool feitas por meio do uso de membranas, é fruto da parceria assinada entre a Dedini e a canadense Vaperma.
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As membranas são utilizadas no processo de separação das moléculas de álcool e água. Basicamente, as membranas são como canudos, com furos laterais por onde passam as moléculas de água, menores, e não as de álcool, que seguem até o final, no processo de destilação e desidratação. Uma mistura de 70% de álcool e 30% de água ao passar por cerca de dois metros dessa membrana, sai com 99% de álcool. O projeto prevê a redução de energia e água utilizadas nos processos de destilação tradicionais. Uma planta-piloto começa a funcionar em setembro na Usina Costa Pinto, do Grupo Cosan, em Piracicaba (SP). A avaliação é que apesar de o custo de uma usina com essa tecnologia ser de 3% a 4% maior, a geração de receita e o menor custo operacional paguem facilmente esse investimento.
A Dedini apresentou ainda no Simtec um novo processo para o resfriamento de água nas usinas, o que pode facilitar o controle da temperatura na fermentação, um dos processos mais sensíveis na produção de açúcar e álcool. Em parceria com a indiana Termax, a empresa desenvolveu uma tecnologia inédita, que, com a integração de um “chiller” (resfriador) na usina, resulta na obtenção de água fria utilizando o calor da vinhaça. Sérgio Barreira, diretor-executivo de Açúcar e Etanol da Dedini, explica que a vinhaça quente que sai do sistema de destilação é a fonte de calor ideal para gerar o volume de água fria necessário para o resfriamento da fermentação. Dessa forma, pode-se manter a temperatura da fermentação numa faixa de desempenho perfeita para esse processo.
Uma substância química presente no “chiller” evapora com o calor da vinhaça, e a condensação posterior desse elemento resfria a água. Todo o sistema de resfriamento e fermentação será otimizado, reduzindo o custo de produção e proporcionando menor consumo de insumos e de energia elétrica. A água utilizada no processo também será em menor quantidade. Como resultado final há a melhora do balanço energético da usina. Uma planta-piloto com esse sistema de resfriamento foi feita na Usina Bom Retiro, em Capivari (SP).
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Green Line
Liquid Savings
Aiming sustainability, water gets into the production line of the mills
Data from the Sugarcane Technology Center (CTC) indicate that 20 years ago, the sugarcane mills would use 10 thousand liters of water per ton of processed sugarcane. Today, it’s just 1,8 thousand liters for the same volume of cane. However, even with the optimization, there are always more and more threatening of environmental barriers to the Brazilian sugar and ethanol.
In order to confront the criticisms, Dedini has introduced a pioneer project for the production of sweet water from the increment of the water use in the sugarcane mills. Dedini’s Vice-President for Technology and Development, José Luiz Olivério, explains that the water production starts with the dry-cleaning of the sugarcane at the processing moment.
In another phase, there is real water generation through the improvement of the evaporation process and, finally, in the extraction of the water from the vinasse juice after the ethanol production. “The cane is composed by up to 70% of water and the vinasse usually has 3to 4% of solids. In this process we concentrate it up to 65% by extracting the water and using it in the mill”, says Oliverio. “The concentrated vinasse is mixed to the filter pie and the ashes from the boiler in the production of the Biofertilizer Organic-Mineral (Biofam), which will be used for the crop fertilization” completed the Executive.
With the optimization and according to the level of vinasse concentration, the Mill will be able to be self-sufficient regarding the use of the liquid or even use it other processes, such as irrigation of the surrounding areas. In the future, the perspective is that the mills can commercialize the water in a similar way used for the biopower. The Mill project is part of a technological innovation package announced in the international Symposium and the Sugarcane industry Technology Show which took place in Piracicaba (SP). Another innovation, the distillation and dehydration of ethanol performed with the use of membranes, is the result of an association signed between Dedini and the Canadian Vaperma.
The membranes are used in the process of separation of the ethanol and water molecules. Basically, the membranes are like tubes with holes in both sides where the water molecules pass, smaller, and the ethanol ones follow the path to the end of the distillation and dehydration process. A mix of 70% ethanol and 30% water going through the membrane, ends up with 99% of ethanol. The project foresees the reduction of energy and water used in the traditional distillation processes. A pilot-plant starts to operate in September at the Costa Pinto mill, from COSAN group, in Piracicaba (SP).
The estimation is that despite of the cost being 3 to 4% higher than the traditional mill, the income generation and the low operational cost payback the investment easily.
Dedini has also presented a new process to chill the water in the Mills, which can facilitate the temperature control in the fermentation, one of the most sensitive processes in the sugar and ethanol production. In a partnership with the Indian Termax, the company has developed a new technology that, with the integration of a “chiller” in the mill, will result in cool water using the heat of the vinasse. Sergio Barreira, Executive Director for Sugar and Ethanol, explains that the hot vinasse which exits the distillation system of the ideal heat source to generate the necessary volume of cool water for the fermentation chilling process.
Therefore, the fermentation temperature can be kept at a perfect performance rate for this process. A chemical substance present in the “chiller” evaporates with the vinasse heat, and the posterior condensation of this element chills the water. The whole chilling and fermentation system will be optimized, reducing the production cost and providing low energy consumption. The water used in the process will also be less. As a final result, the energy balance is improved. A pilot-plant with this cooling system was constructed in the Bom Retiro mill, in Capivari (SP).
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