Potencialização da produção de energia a partir da cana-de-açúcar em biorrefinarias de primeira geração: biodigestão como etapa central de conversão

Resumo

A indústria sucroalcooleira apresenta expressiva participação na matriz energética brasileira, contribuindo efetivamente na produção de energia primária por meio de seus diversos produtos, principalmente etanol, açúcar e eletricidade. Entretanto, a eficiência energética do modelo de biorrefinaria consolidado no Brasil apresenta algumas limitações, tendo em vista que pouco menos de 25% do potencial energético bruto da cana-de-açúcar é recuperado na produção de etanol. Neste contexto, o presente projeto de pesquisa propõe a aplicação da biodigestão como etapa central de processamento das matérias-primas ricas em açúcares, i.e., caldo e melaço, nas biorrefinarias, objetivando-se a produção de hidrogênio e metano. Efeitos da codigestão do caldo e do melaço com a vinhaça também serão avaliados, buscando-se a obtenção de dados de desempenho para a concepção de biorrefinarias flex que incluam o biogás como um dos produtos-alvo da planta. Dados de desempenho serão obtidos a partir da operação de reatores anaeróbios em escala de bancada, a partir dos quais serão calculados balanços de massa e energia para quantificar os ganhos energéticos em comparação às biorrefinarias convencionais, i.e., sem biodigestão. Diferentes cenários serão considerados para utilização do biogás produzido, tais como a geração de eletricidade em acionadores primários e a produção de biometano. Este projeto estará inserido em projeto de cooperação internacional entre grupos de pesquisa da Escola Politécnica (EP/USP) e do National Environment Research Council (NERC - Reino Unido), sendo desenvolvido, em parte, na Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP). (AU)