Evolução da produção de eletricidade em uma usina brasileira
117 No caso brasileiro, a responsabilidade pela conformidade e o acompanhamento dos projetos
de MDL é da Comissão Interministerial de Mudança Global do Clima (CIMGC), vinculada ao Ministério de Ciência e Tecnologia. Até março de 2008, existiam 24 projetos brasileiros de co-geração com bagaço de cana registrados na Convenção-Quadro das Nações Unidas para Mudança do Clima (United Nations Framework Convention on Climate Change – UNFCCC),
correspondendo a uma redução total de 461 mil toneladas nas emissões anuais de CO2. Os
fatores de emissão adotados dependem da região onde os projetos estão situados, valendo
0,136 e 0,2826 toneladas de CO2 equivalente por kWh gerado, respectivamente, no Nordes-
te e no Centro-Sul, no período de 2004 a 2006 [MCT (2008) e Ecoinvest (2008)].
Para finalizar a discussão sobre a bioeletricidade como um co-produto relevante da agroin- dústria canavieira, é oportuno comentar o potencial do desenvolvimento tecnológico nesse campo. No capítulo a seguir, será abordado em mais detalhes o processo de gaseificação do bagaço, que poderá incrementar de modo significativo a geração de energia elétrica, com expectativas de produção superiores a 180 kWh por tonelada de cana processada. Outro processo que tem motivado novos estudos para a produção de bioeletricidade é a biodiges- tão da vinhaça, que, sem reduzir seu potencial fertilizante, poderá proporcionar excedentes adicionais de energia elétrica às usinas de bioetanol. Estima-se que a vinhaça resultante da produção de um metro cúbico de bioetanol, tratada anaerobiamente (na ausência de oxigê- nio), produz 115 metros cúbicos de biogás, capazes de gerar, por sua vez, 169 kWh de bioeletri- cidade, já descontados os consumos de processo [Lamonica (2006)]. Não obstante, os elevados custos associados à biodigestão da vinhaça ainda limitam o interesse nesse processo.
Em uma avaliação das possibilidades futuras de conversão energética na agroindústria da cana, conjugando diferentes produtos e rotas tecnológicas, possivelmente disponíveis nos próximos 20 anos, Macedo (2007) estima que poderia ser resgatado até 59% do conteúdo energético total da cana, como biocombustível e bioeletricidade, rendimento bem superior aos atuais 38%. E mais especificamente sobre energia elétrica, em uma exploração dos limites termodinâmicos da produção de energia elétrica com base na cana em cenários tecnológicos mais avançados, Lora et al. (2006) consideraram diferentes alternativas complementares e associadas, em dois cenários básicos: maximização da produção de combustíveis e maximi- zação da geração de bioeletricidade. Nesse sentido, com a utilização de tecnologias ainda em desenvolvimento ou reduzida difusão, como os gaseificadores de bagaço associados a turbinas a gás, biodigestores de vinhaça e células de combustível que utilizam bioetanol reformado, seria possível atingir mais de 510 kWh de energia elétrica por tonelada de cana processada. Vale observar que esse potencial representa, efetivamente, apenas cerca de 25% do potencial energético da cana, considerando a energia disponível no açúcar e na fibra, da ordem de 7.200 MJ por tonelada de cana. Em outras palavras, o limite superior para a produção de energia elétrica com base na cana é dezenas de vezes superior à geração mé- dia atualmente observada nas usinas brasileiras, que apenas agora estaria começando a ser desenvolvida de fato.
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4.3 Outros co-produtos do bioetanol de cana-de-açúcar
De modo similar ao milho, que dá origem a uma diversificada gama de produtos, a cana-de-açúcar permite produzir bem mais do que bioetanol, açúcar e eletricidade. Entre os co-produtos tradicionais da cana, poderiam ser citados o melaço, a aguardente, o bagaço, a levedura, a torta de filtro e a vinhaça, enquanto a lista dos novos produtos, numerosa e variada, inclui desde realçadores de sabor para a indústria de alimentos até plástico para em- balagens. Um denso estudo publicado no Brasil em 2005 apresenta mais de 60 tecnologias empregando a cana-de-açúcar como matéria-prima em diferentes setores industriais [IEL/Se- brae (2005)], tendo sido a principal fonte de informações para o presente tópico. Inicialmen- te, apresentam-se breves comentários sobre os produtos tradicionais e, a seguir, trata-se dos produtos inovadores, boa parte deles relacionados com a indústria de alimentos. Os produtos ainda em desenvolvimento serão comentados no próximo capítulo.
O melaço – mel pobre ou mel residual da fabricação de açúcar – é amplamente usadopara
produção de bioetanol nas destilarias anexas às usinas, mas também pode ser utilizado para alimentação animal ou para a cultura de fungos e bactérias em outros processos de fermentação voltados para a fabricação de produtos químicos e fármacos, bem como para produção do fermento biológico bastante empregado em panificação. Nesse âmbito, a le- vedura é o extrato seco obtido mediante três processos alternativos: a sangria do leite de levedura ou do fundo de dorna ou ainda da vinhaça, constituindo um suplemento protéico de baixo custo, empregado como componente de ração animal e na indústria de alimentos. Estima-se que, para cada litro de bioetanol, são produzidas entre 15 e 30 gramas de levedura seca [Leal (2008) e Pesquisa Fapesp (2002)].
O bagaço é valorizado principalmente como combustível, além de constituir uma fonte de celulose para as indústrias de papel e papelão. Em São Paulo, o bagaço possui efetivo valor comercial, graças à sua capacidade energética, e é utilizado regularmente em indústrias ce- râmicas e no processamento da laranja, entre outras aplicações. O bagaço pode ser tratado para melhorar sua digestibilidade e incorporar fontes de nitrogênio para seu uso na alimen- tação bovina. A vinhaça e a torta de filtro apresentam um bom valor como fertilizantes e são empregadas intensamente na própria agroindústria, que absorve toda a disponibilidade desses produtos na reforma e na manutenção da fertilidade dos canaviais que lhe atendem. O gás carbônico produzido nas dornas de fermentação é, geralmente, lavado para recuperar o bioetanol arrastado e liberado na atmosfera, mas pode ser purificado, desodorizado, lique- feito e armazenado sob pressão para outros fins, como na produção de refrigerantes e gelo seco, na fabricação de bicarbonato de sódio e no tratamento de efluentes. Do balanço de massa na fermentação, tem-se que, na fabricação de mil litros de bioetanol anidro, são pro- duzidos até 760 kg de gás carbônico. Algumas usinas brasileiras de bioetanol têm implemen- tado unidades de beneficiamento de gás carbônico, como a Usina JB Açúcar e Álcool, em
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