A QUEIMA DA PALHA DE CANA-DE-AÇÚCAR: O IMPACTO AMBIENTAL E AS NOVAS TECNOLOGIAS PARA PRODUÇÃO DE ETANOL DE SEGUNDA GERAÇÃO

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SÃO PAULO – SP – 05 A 07 DE NOVEMBRO DE 2013

A QUEIMA DA PALHA DE CANA-DE-AÇÚCAR: O IMPACTO

AMBIENTAL E AS NOVAS TECNOLOGIAS PARA PRODUÇÃO DE

ETANOL DE SEGUNDA GERAÇÃO

Márcio Costa Pinto da Silva 1_,_{Daniel Gouveia de C. Teixeira} 2_{, Luiz Antônio Magalhães Pontes} 3

1_{Engenheiro Químico, Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho, Pós Graduação em Marketing e Mestrando em Energia na}

Universidade Salvador - marcio.silva@pro.unifacs.br, 2_{Bacharel em Direito, Pós-graduado em Direito do Estado, Mestrando em Energia na}

Universidade Salvador – UNIFACS, bolsista da FAPESB – Fundo de Amparo a Pesquisa do Estado da Bahia -

danielgouveia@neuronconsultoria.com, 3 Engenheiro Químico, Mestre em Engenharia Química, Doutor em Engenharia Química e Professor

da UFBA/UNIFACS - pontes@unifacs.br

Universidade Salvador; Rua Dr. José Peroba, 251, Stiep, Salvador-BA, tel. (71) 3232-4000, www.energia.unifacs.br RESUMO

A queima da palha de cana-de-açúcar ainda é muito utilizada no Brasil. Com o propósito de facilitar as operações de colheita. Um dos pontos mais críticos sobre a queima da palha da cana-de-açúcar são as emissões de gases na atmosfera, principalmente o dióxido de carbono (CO2), além da poluição do ar atmosférico. Contudo, a palha da cana-de-açúcar contém 30% da energia total do vegetal e este potencial praticamente não é explorado. A biomassa lignocelulósica constitui a maior fonte de carboidratos naturais do mundo. De forma que muitos processos de produção têm sido desenvolvidos no intuito de converter os carboidratos presentes na biomassa em açúcares fermentescíveis. Assim os resultados da hidrólise enzimática sobre a biomassa oriunda do pré-tratamento por explosão a vapor mostram uma eficiência de conversão em torno de 90%. Catalisadores ácidos (SO2 e H2SO4) e ácidos de Lewis (FeCl3, ZnCl2) podem ser utilizados, resultando-se em um incremento da recuperação de açúcares hemicelulósicos, além de facilitar a hidrólise da celulose presente na polpa pré-tratada em etapas posteriores . Neste artigo discorremos sobre os vários métodos existentes na literatura para obtenção de etanol a partir da palha de cana-de-açúcar, como o pré-tratamento, via explosão a vapor e hidrólise enzimática.

Palavras Chave: palha de cana-de-açúcar; queima; álcool.

ABSTRACT

BURNING OF STRAW CANE SUGAR: ENVIRONMENTAL IMPACT AND NEW TECHNOLOGIES FOR ETHANOL PRODUCTION SECOND GENERATION

The straw burning of cane sugar is still widely used in Brazil. With the purpose of facilitating harvesting operations. One of the most critical points about the burning of cane sugar are greenhouse gas emissions in the atmosphere, mainly carbon dioxide (CO2), in addition to the pollution of atmospheric air. However, the straw of cane sugar contains 30% of the total energy of the plant and this potential is barely explored. Lignocellulosic biomass is the largest natural source of carbohydrates in the world. So many production processes have been developed in order to convert the carbohydrates found in biomass into fermentable sugars. Thus the results of enzymatic hydrolysis of biomass coming from the pretreatment by steam explosion showed a conversion efficiency of around 90%. Acid catalysts (SO2 and H2SO4) and Lewis acid (FeCl 3, ZnCl 2) can be used, resulting in increased recovery of hemicellulose sugars, and to facilitate hydrolysis of cellulose present in the pulp pre-treated in later steps. This article describes some of the various methods available in the literature for obtaining ethanol from straw of cane sugar, as the pre-treatment, via steam explosion and enzymatic hydrolysis.

Keywords: sugarcane straw; burning; alcohol

INTRODUÇÃO

A necessidade de suprimento de energia é premente em todo o mundo. O desenvolvimento de um País, com a implementação de novos meios produtivos, está intrinsecamente ligado à sua capacidade de produção de energia. A implantação de novas indústrias depende da disponibilidade energética local.

O petróleo, um combustível fóssil, principal fonte energética mundial é um recurso não renovável. As preocupações da sociedade com a preservação ambiental são os principais motivos que levaram os governos a buscarem estratégias para uma maior produção e maior consumo de combustíveis que sejam renováveis e sustentáveis.

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A redução da dependência por recursos não renováveis e a redução das emissões de gases de efeito estufa leva o Brasil a investir mais em fontes renováveis de energia, como os produtos originários da cana-de-açúcar, cultura já consolidada no Brasil e país pioneiro na produção do etanol derivado da cana. Os produtos originários da cana-de-açúcar já alcançam 16,9% da energia primária utilizada no País. (EPE, 2011).

O etanol obtido do caldo da cana-de-açúcar (etanol de primeira geração) é, até o momento, o único combustível com capacidade de atender à crescente demanda mundial por energia renovável de baixo custo e de baixo poder poluente. (FELIPE, 2010).

Outra vantagem da cultura da cana-de-açúcar é que, atualmente, ocupa apenas 2% da área cultivável do Brasil, enquanto que a soja ocupa 7% e o milho 4%. (CTC, 2007). Mantendo a mesma área cultivável de cana, poderemos duplicar a produção de derivados da cana-de-açúcar, com as novas tecnologias de aproveitamento do bagaço e palha. Ou seja, podemos atingir, com os produtos derivados da cana, cerca de 30% da energia primária utilizada no País, sem aumento da área cultivável.

Apesar dos benefícios econômicos apresentados pela expansão do setor sucroalcooleiro, algumas questões precisam ser mais bem discutidas sobre a cultura, como os impactos ambientais causados pelas queimadas. Uma das práticas mais comuns ainda hoje utilizada no Brasil é a queima da palha da cana-de-açúcar, com o propósito de facilitar as operações de colheita. A queimada consiste em atear fogo no canavial para promover a limpeza das folhas secas e verdes que são consideradas matéria-prima descartável.

Um dos pontos mais críticos sobre a queima da palha da cana-de-açúcar são as emissões de gases do efeito estufa na atmosfera (Figura 1), principalmente o gás carbônico (CO2), como também o monóxido de carbono (CO), óxido nitroso (N2O), metano (CH4) e a formação do ozônio (O3), além da poluição do ar atmosférico pela fumaça e fuligem.

A queima também acarreta prejuízos econômicos porque obriga a população a aumentar o consumo de água no período da safra, com a finalidade de manter a limpeza das casas, além de gastos com

medicamentos para alergias respiratórias. As queimadas também são responsáveis por boa parte das mortes dos cortadores devido à inalação de gases cancerígenos. (STF, 2012).

A QUEIMA DA PALHA DA CANA-DE-AÇÚCAR:

A queima da palha equivale à emissão de 9 kg de CO2 por tonelada de cana, enquanto a fotossíntese da cana retira cerca de 15 toneladas por hectare de CO2,(AZANIA, 2008). Assim, a cultura da cana-de-açúcar mostra-se extremamente eficiente na fixação de carbono, apresentando um balanço altamente positivo, já que absorve muito mais carbono do que libera na atmosfera. No Estado de São Paulo, a Lei no. 11.241 de 2002 que controla a queima da palha da cana-de-açúcar instalou um cronograma para que a totalidade dos canaviais deixe de ser queimados. A norma exige um planejamento que deve ser entregue anualmente à CETESB, de modo a adequar as áreas de produção ao plano de eliminação de queimadas. O prazo máximo seria 2021 para áreas mecanizáveis e 2031 para áreas não mecanizáveis. No Protocolo Ambiental assinado entre o Governo do Estado e a ÚNICA (União da indústria de cana-de-açúcar), em 2007, ocorreu a antecipação dos prazos. No ano de 2014, plantações que estiverem em áreas com declividade de até 12%, não poderão mais ser queimadas, existindo somente a colheita mecanizada da cana crua. Nas demais aéreas, o prazo é até o ano de 2017, (AZANIA, 2008).

Algumas das interações existentes nesse subsistema, como a troca de gases com a atmosfera, estão sendo estudadas parcialmente ou monitoradas por instituições, nacionais (INPE, CETESB, USP, ECOFORÇA, UNICAMP, CTC). Essas interações variam no tempo com o desenvolvimento e a introdução de novas tecnologias: (reaproveitamento do vinhoto, controle biológico da broca da cana, colheita mecanizada de cana crua etc.) e no espaço conforme os solos, o relevo, o clima e o uso das terras. O estudo de um componente ou de uma "flecha" de um subsistema não qualifica justificar ou condenar o sistema de cultivo ou a produção da de-açúcar em termos de impactos ambientais. Avaliação do impacto ambiental do sistema de produção da cana-de-açúcar não foi realizada de forma completa, ainda que em caráter piloto, em nenhum lugar de S. Paulo ou no Brasil. (EMBRAPA, 2008), (CNPM, 2013).

A queima torna a colheita mais fácil e barata, mas causa complicações com tratamento de água da lavagem pelo aumento de volume necessário e tem causado perdas de cerca de 30% da matéria-prima, que poderia ser aproveitada para a produção de biogás ou geração de energia de biomassa ao ser utilizada em caldeiras ou outro fim.

Em função da redução das queimadas controladas das palhas em canaviais e a procura de uma destinação a estas palhas, a comunidade científica pesquisa o desenvolvimento de novos processos economicamente viáveis para o aproveitamento da componente lignocelulósica da biomassa, caso dos resíduos agrícolas (palha e bagaço de cana-de-açúcar, palha de trigo e resíduos de milho) e resíduos florestais (pó e restos de madeira), assim como o capim elefante para produção de etanol combustível, (etanol de segunda geração). (ZHENG, 2009). Com o Decreto Federal n. 2.661/98 que estabelece o fim gradativo da queima da cana-de-açúcar para os próximos 20 anos, haverá aumento na disponibilidade de palha para ser recuperada e posteriormente utilizada como nova fonte de biomassa para produção de etanol celulósico.

Estima-se que a produção de etanol através de biomassa é na proporção de 3,5 litros de etanol para 1Kg de biomassa seca. (ZHANG, 2008). A palha apresenta grande potencial para geração de calor, eletricidade e

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produção de etanol celulósico. De acordo com Ripoli, uma tonelada de palha equivale a algo entre 1,2 a 2,8 EBP (equivalentes barris de petróleo), (SANTOS, 2012).

O grande desafio para o aproveitamento desta palha para transformar em etanol é quebrar a parede celular liberando os polissacarídeos como fonte de açúcares fermentescíveis de forma eficiente e economicamente viável. Os açúcares presentes na palha de cana-de-açúcar estão na forma de polímeros de celulose e estão recobertos por uma macromolécula (lignina). Devido à sua interação intermolecular e completa ausência de água, a celulose apresenta estrutura bastante difícil de ser desestruturada e convertida em monossacarídeos fermentescíveis (glicose). (FENGEL, 1989).

Desta forma, o rendimento líquido da conversão da celulose em glicose livre para ser fermentada em etanol é desfavorável, com as tecnologias disponíveis. Tornar os rendimentos favoráveis possibilitará o melhor aproveitamento dessa rica matéria-prima natural encontrada na palha de cana-de-açúcar, atualmente desperdiçada ou utilizada de forma menos nobre. (SANTOS, 2012). O aproveitamento da palha da cana-de-açúcar passa inicialmente pelo processo de pré-tratamento para liberar a celulose da lignina e, como segundo passo, a hidrólise para quebrar o polímero de celulose em glicose que, através da fermentação se transformará em etanol.

O objetivo deste artigo é avaliar o uso da palha de cana-de-açúcar como potencial na produção de etanol de segunda geração.

POTENCIAL DA PALHA DE CANA-DE-AÇÚCAR PARA PRODUÇÃO DE ETANOL

Os danos ao meio ambiente causados pelas queimadas dos canaviais vêm se modificando, seja com a intervenção de órgãos públicos ou por meio de representantes do setor sucroenergético. Com o Decreto Federal n. 2.661/98 que estabelece o fim gradativo da queima da cana-de-açúcar para os próximos 20 anos, e Leis Estaduais dos principais estados produtores de cana-de-açúcar, que fortalecem essa diretriz, tais como: a Lei 11.241/02 do estado de São Paulo; lei 15.836/06 do estado de Goiás e mais recentemente, a lei 7.454/13 do estado de Alagoas, haverá aumento na disponibilidade de palha para ser recuperada e posteriormente utilizada como nova fonte de biomassa para produção de etanol celulósico.

A produtividade média de cana-de-açúcar no Brasil é de 85 toneladas por hectare. São gerados cerca de 14% de bagaço de cana e 14% de palha em base seca de cana processada. Ou seja, a cada hectare são geradas 12 toneladas de palha e 12 toneladas de bagaço. (CTC, 2010). Considerando que toda glicose vai ser convertida em etanol, o aproveitamento integral da cana-de-açúcar (colmo, palha e bagaço) poderá aumentar significativamente a produção de etanol por hectare, passando dos atuais 7.000 L para aproximadamente 14.000 L, sem necessidade de expansão da área cultivada (BONOMI, 2008). Para o caso da palha de cana, será necessário otimizar a forma de transporte desta do campo à usina onde haverá o pré-tratamento. Por ser de baixa densidade e pelo processo mecânico é descartado no campo, o ganho em escala do transporte desta biomassa vai refletir em redução de custos. De forma a otimizar a cubagem do caminhão no transporte da palha, faz-se necessário à confecção de fardos no campo, (CORTEZ, 2008).Conforme a figura 2, abaixo, em termos energéticos a palha, (pontas e folhas), representa 1/3 da energia potencial da cana-de-açúcar que, atualmente, é subaproveitada. (RABELO, 2006).

A parede celular da palha de cana-de-açúcar é composta principalmente por celulose, que é envolvida pela hemicelulose e a lignina, na camada mais externa, que faz o entrelaçamento da hemicelulose. A hemicelulose e a lignina que envolve as cadeias de celulose dificulta o acesso de reagentes e catalisadores, sendo necessário um tratamento prévio para a remoção destes componentes, facilitando o acesso das enzimas à celulose. (SANTOS, 2012).

As ligações de hidrogênio inter e intramoleculares são responsáveis pela manutenção das regiões cristalinas e tornam a celulose altamente resistente à hidrólise ácida, alcalina ou enzimática. (ZHANG, 2008). A formação de ligações de hidrogênio é o principal fator que influencia as propriedades físicas da celulose, tais como solubilidade, reatividade e cristalinidade. (KONDO, 1997). A interação entre os grupos hidroxila via ligações de hidrogênio entre as cadeias limita o acesso de agentes aos grupos funcionais da cadeia, o que dificulta tanto sua solubilização como reações. (REGIANI, 1998).

Devido a essa dificuldade na estrutura da biomassa, muitos processos de produção têm sido desenvolvidos no intuito de converter os carboidratos presentes na biomassa em açúcares fermentescíveis, buscando por melhores rendimentos e menores custos de processamento. (CANILHA, 2010). As técnicas da geração de ATR de segunda geração a partir da biomassa são divididas em: pré-tratamento, responsável por separar as principais frações da matéria prima, (celulose, hemicelulose e lignina), além de remover substancias inibidoras, e hidrólise, quebra das ligações da celulose formando a glicose. A hidrólise pode ser química ou enzimática.

A etapa de pré-tratamento consiste em uma das etapas operacionais mais relevantes em termos de custo direto, além de influenciar diretamente os custos das etapas anteriores e subsequentes do processo. (BONOMI, 2008). O pré-tratamento tem por finalidade alterar ou remover a lignina e a hemicelulose, aumentar a área superficial e diminuir o grau de polimerização e cristalinidade da celulose, e aumentar a porosidade, evitando a degradação ou perda de carboidratos e a formação de bioprodutos que possam inibir os micros organismos

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fermentadores o que acarreta em aumento na digestibilidade do complexo enzimático e, consequentemente, em elevados rendimentos em açúcar. (CANILHA, 2010).

O pré-tratamento para ser comercialmente viável precisa gerar açúcares facilmente fermentáveis e em grandes concentrações, consumindo pouca energia e partindo de investimentos cabíveis. Essas condições são essenciais para que a segunda geração se torne competitiva, (MOSIER, 2005).

O processo de pré-tratamento começa com a adequação do tamanho das partículas aos processos bioquímicos posteriores. Muitos pesquisadores têm se voltado ao estudo sobre os métodos de pré-tratamento a fim de aumentar a digestibilidade do material lignocelulósico. O efeito sobre os componentes da biomassa varia a depender do tipo de pré-tratamento utilizado. Na escolha do tipo pré-tratamento tem que ser levado em conta o tipo de biomassa que será pré-tratada e as condições operacionais envolvidas para que possa maximizar o processo, (HAMELINCK, 2005).

Existem diversos tipos de pré-tratamentos, com diferentes rendimentos e efeitos distintos sobre a biomassa e consequente impacto nas etapas subsequentes. Dentre as várias técnicas de pré-tratamento, os três mais comumente utilizados são: explosão a vapor – utilizando vapor saturado entre 160 a 2000C por 2 a 30 minutos;AFEX – amônia líquida entre 100 e 1800C e pressão de 9 a 17 bar por 60 minutos; Hidrólise ácida – solução de ácido sulfúrico, clorídrico, fosfórico ou nítrico nas mesmas condições que AFEX; Outras técnicas citadas: explosão com CO2, ozonólise, hidrólise alcalina, deslignificação oxidativa e processo Organosolv. (SUN, 2002).

Dentre os pré-tratamentos disponíveis destaca-se: explosão a vapor - Esse processo consiste na exposição da biomassa em vapor saturado a 160-240oC, (cerca de 6-34 bar) durante um tempo reacional entre 1-15 minutos, (BAUDEL, 2008). Com o equilíbrio da pressão interna das fibras ocorre descompressão, o sistema retorna bruscamente a pressão ambiente, fazendo com que a água mude para o estado gasoso antes de deixar o interior das fibras, causando o seu rompimento. Durante o tratamento da biomassa com vapor, ocorre hidrólise das hemiceluloses, além da cisão de algumas ligações entre a celulose e a lignina. A estrutura da biomassa torna-se mais susceptível à penetração pela água, ácidos e enzimas, de modo que o potencial hidrolítico da celulotorna-se é incrementado. Os carboidratos liberados das hemiceluloses podem sofrer degradação térmica, enquanto pode ocorrer fragmentação parcial da lignina e arraste da mesma para o hidrolisado. Os compostos de degradação produzidos podem exercer efeito inibitório nas operações subsequentes, (BAUDEL, 2008). O ajuste preciso das variáveis de operação gera outro problema, já que estas variáveis são determinantes para a qualidade e eficiência energética do processo. A ultrapassagem do tempo ideal além de degradar as estruturas lignocelulósicas degrada as ligações glicosídicas o que gera subprodutos de difícil fermentação, atrasando o processo e consumindo mais energia. Já temperaturas e pressões insuficientes não degrada por completo a estrutura recalcitrante

lignocelulósica e geram baixas concentrações de celulose sacarificada, (POLIKARPOV, 2009). As vantagens deste processo são: tratar-se de um processo puramente físico que não requer cuidados ou

tratamentos quanto a produtos químicos; capacidade de solubilizar lignina pela simples adição de algum solvente orgânico ou acidificação da água, (VIANNA, 2012); possibilidade de o material sólido ser destinado à hidrólise e a lignina pode ser reaproveitada para geração de energia, (POLIKARPOV, 2009); os resultados da hidrólise enzimática sobre a biomassa oriunda do pré-tratamento por explosão a vapor mostram uma eficiência de conversão em torno de 90% contra apenas 15% utilizando resíduos não tratados; causa baixa degradação da celulose; altamente eficaz em diminuir o grau de cristalinidade da matéria prima, (SUN, 2002) e a capacidade de tratamento de uma maior carga de sólidos aproxima esta técnica das necessidades industriais, junto com os altos rendimentos de carboidratos e baixos custos de capital, (BARRETO, 2009). A hidrólise nos tratamentos com vapor pode ser catalisada por ácidos orgânicos (e.g. ácido acético) formados pela cisão dos grupos funcionais presentes nas hemiceluloses. Observa-se, neste caso, auto-hidrólise das hemiceluloses, caracterizando processo auto-catalítico. Catalisadores ácidos (SO2 e H2SO4) e ácidos de Lewis (FeCl3, ZnCl2) podem ser utilizados, resultando-se em um incremento da recuperação de açúcares hemicelulósicos, além de facilitar a hidrólise da celulose presente na polpa pré-tratada em etapas posteriores, (BAUDEL, 2008).

A palha de cana-de-açúcar quando submetida ao pré-tratamento com ácido diluído transforma a maior parte da fração hemicelulósica através da hidrólise em monossacarídeos (xilose, arabinose, e outros). Este método tem se destacado por ser eficiente, rápido e simples. (RAMOS, 2003). Como consequência, a palha pré-tratada apresenta um escurecimento em relação ao material in natura. (PAULA, 2009). O escurecimento da palha pode estar associado à formação de produtos da degradação de carboidratos, devido à catálise ácida. Neste pré-tratamento, ocorre à quebra das ligações glicosídicas alterando a estrutura da parede celular vegetal, aumentando o tamanho dos poros e reduzindo a cristalinidade da celulose favorecendo a acessibilidade das enzimas celulases para a hidrólise subsequente da celulose. O pré-tratamento ácido hidrolisa a hemicelulose e lignina, as quais são estruturas amorfas com grau de polimerização bastante inferior ao da celulose. (FENGEL, 1989).

O pré-tratamento com ácido diluído tem a vantagem de não apenas solubilizar a hemicelulose, mas também de convertê-la em açúcares fermentescíveis, o que elimina ou reduz a necessidade de se utilizar hemicelulases nos complexos enzimáticos durante a etapa de hidrólise enzimática. (SANTOS, 2012). Uma desvantagem para este processo, a nível industrial, é o alto investimento em materiais resistentes à corrosão devido ao ácido em solução.

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Comparado ao pré-tratamento com ácido diluído, o processo hidrotérmico oferece várias vantagens: não requer o uso de ácidos e, consequentemente, não há necessidade de se trabalhar com reatores altamente resistentes à corrosão, reduzindo o custo deste processo. (WYMAN e colaboradores, 2005).

Conforme os dados referente ao uso da tecnologia para produção do etanol de segunda geração utilizando a palha de cana, teria um potencial total de incrementar até 3.500 litros de etanol a cada hectare de cana plantada, ou seja, aumentaria a produção de etanol em 50%, na mesma área plantada de cana-de-açúcar. O Decreto Federal 2661/98 prevê o fim gradativo da queima da cana-de-açúcar em 20 anos, sendo erradicado ¼ de área queimada a cada 5 anos, erradicando toda a queima até 2018. Dentro da previsão do Decreto, à partir de 2018 terá a disponibilidade máxima da palha de cana-de-açúcar. Fazendo a projeção para 2020 com disponibilidade total da palha da cana com as seguintes considerações: 20% da palha da cana sendo utilizada no campo para reposição orgânica do solo; 10% em perdas desta palha. Restando 70% desta palha para produção de etanol de segunda geração, que serão convertidos em 2.300 litros de etanol por ha. Este volume representará um incremento médio de 30% em relação ao etanol de primeira geração (7.000 + 2.300 litros). Projetando um volume anual para 2020 de 62 bilhões de litros de etanol primeira geração mais 30% do segunda geração ( 18 bilhões de litros), perfazendo um total de 80 bilhões de litros de etanol para 2020.

CONCLUSÃO

Vários métodos têm sido propostos na literatura para obtenção de etanol celulósico para diferentes biomassas. Para a palha de cana-de-açúcar as pesquisas estão avançando, mas as informações referentes ao seu potencial de aproveitamento para produção de etanol ainda não são conclusivas sobre a melhor rota de produção a nível industrial, sendo necessários mais estudos com objetivo de conseguir um maior e melhor entendimento dos fenômenos envolvidos na sua conversão bioquímica e, portanto, alcançar um maior rendimento e eficiência de processo, além de menores impactos ambientais.

Em Abril deste ano foi noticiado em Alagoas à primeira usina de etanol celulósico da América Latina, conhecido como etanol de 2a Geração (2G). Com conceito de inovação atrelado às tradicionais usinas de cana, sem precisar plantar um pé de cana-de-açúcar a mais, o Grupo Brasileiro produzirá 20% a mais de etanol em 2014, utilizando a palha de cana. (G1, GLOBO, 2013). Este é um grande avanço, já que no nordeste tem a maior densidade de queima de palha de cana-de-açúcar por hectare.

Considerando o seguinte resumo do rendimento do etanol de segunda geração, com base na plantação de 1 hectare onde é produzido 85 toneladas de cana, obtém-se: a geração de 12 toneladas de palha. A palha possui 40% de celulose, ou seja 4.800Kg de celulose por hectare. O rendimento teórico da hidrólise é de 1,11 g/g, gerará 5.328 Kg de glicose. O rendimento teórico da fermentação é de 0,51 g/g, gerará 2717 Kg de etanol. Aplicando a densidade do etanol = 0,79g/l, teremos gerado 3.440 l de etanol da palha de cana por hectare. De igual forma podemos considerar a mesma produção de etanol, via bagaço de cana, (3.440 l de etanol). Somando ao etanol de primeira geração, produzido pelo caldo, (7.000 l), teremos a duplicação da produção de etanol, por hectare, direcionando o aproveitamento total da palha e bagaço para este fim.

Por fim, a demanda futura por etanol com alta eficiência e sustentabilidade projeta a necessidade de aumentar significativamente sua produção nos próximos anos. O aumento poderá ser alcançado pelo aproveitamento integral da cana, a palha e o bagaço, duplicando a produção de etanol. O aproveitamento da palha de cana-de-açúcar, que, atualmente, boa parte é queimada, poderá contribuir, significativamente, para o aumento da produção do etanol de segunda geração.

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