Eficiência energética: geração de energia utilizando da torta de filtro da usina sucroalcooleira

Abstract

A metodologia utilizada para a elaboração do projeto tratou-se de uma revisão bibliográfica descritiva básica quantitativa, onde buscou-se realizar a análise de utilização do resíduo torta de filtro para a produção de energia por meio da geração de biogás. Atualmente, no Brasil, o setor sucroalcooleiro segue em constante desenvolvimento, aprimorando-se e conquistando o primeiro lugar no que diz respeito ao mercado global desse setor. Nesse processo de constante desenvolvimento, métodos e estratégias afim de dinamizar os processos e alcançar a máxima eficiência no aproveitamento de seus recursos são criadas. Adentrando ao conceito de aproveitamento dos recursos utilizados em uma usina sucroalcooleira, afirma-se que, atualmente, dois resíduos e um efluente é gerado na transformação do recurso natural em produtos industrializados: O bagaço de cana de açúcar, a vinhaça e a torta de filtro. Este último, trata-se de um material orgânico gerado no processo de filtragem do caldo da cana, comumente descartado ou utilizado para a produção de fertilizantes naturais, gerando pouco impacto econômico na renda da usina sucroalcooleira. No entanto, analisando suas propriedades, foi destacado que a utilização do mesmo para fins energéticos poderia trazer o melhor aproveitamento do resíduo. Dentre os métodos de conversão de biomassa para fontes energéticas, optou-se por utilizar o método de produção de biogás por digestão anaeróbia da torta de filtro, podendo assim, utilizar o biocombustível para três finalidades dentro da usina: geração de energia térmica, geração de energia elétrica e produção de Biometano. Devido a alta oferta das fontes potenciais de energia, a opção que utiliza o biogás para a geração de biometano demonstra maior potencial de utilização. Ao teorizar uma usina sucroalcooleira utilizando dados médios reais da agroindústria contemporânea, observou-se a geração de aproximadamente 92.036,34 m³ de biometano. Para analisar o melhor desempenho energético na utilização do biocombustível, observou-se três cenários de aplicação do mesmo: sistema dual fuel, comercialização do biometano e utilização do mesmo na frota comum da usina sucroalcooleira. O presente trabalho concluiu que a utilização do biometano para os três cenários possui um potencial extremamente atrativo para a usina sucroalcooleira, beneficiando aspectos econômicos, sociais e ambientais do setor sucroalcooleiro como um todo.

The methodology used for the project development involved a basic quantitative descriptive literature review, aiming to analyze the use of filter cake residue for energy production through biogas generation. Currently, in Brazil, the sugarcane industry remains in continuous development, advancing and securing the top position in the global market within this sector. In this process of ongoing development, methods and strategies are devised to streamline processes and achieve maximum efficiency in utilizing resources. Considering the concept of utilizing resources in a sugarcane mill, it is affirmed that currently, two residues and one effluent are generated in the transformation of natural resources into industrial products: sugarcane bagasse, vinasse, and filter cake. The latter is an organic material generated in the cane juice filtration process, commonly discarded or used for natural fertilizer production, contributing little economic impact to the sugarcane mill's income. However, analyzing its properties, it was highlighted that its use for energy purposes could optimize its utilization. Among biomass conversion methods into energy sources, the choice was made to use the anaerobic digestion method for biogas production from filter cake, enabling the use of the biofuel for three purposes within the mill: thermal energy generation, electrical energy generation, and biomethane production. Due to the high availability of potential energy sources, the option utilizing biogas for biomethane generation demonstrates greater utilization potential. By theorizing a sugarcane mill using real average data from contemporary agribusiness, it was observed that approximately 92,036.34 m³ of biomethane could be generated. To analyze the best energy performance in using the biofuel, three application scenarios were considered: dual-fuel system, biomethane commercialization, and its use in the common fleet of the sugarcane mill. This study concluded that utilizing biomethane for these three scenarios holds extremely attractive potential for the sugarcane mill, benefiting economic, social, and environmental aspects of the sugarcane industry as a whole.