Eficiência econômica e sustentabilidade ambiental na produção de etanol e açúcar

Abstract

Este trabalho visa destacar a importância do desenvolvimento econômico por meio das usinas sucroalcooleiras e os impactos ambientais que causam, ressaltando o desafio inerente entre o crescimento econômico e a preservação ambiental. Neste contexto, o desenvolvimento sustentável por meio de tecnologias surge como uma necessidade crucial entre o problema e a solução. No Brasil, a produção de etanol, considerada uma fonte de energia limpa devido aos seus menores impactos ambientais, e de açúcar, que utiliza a água como seu principal recurso, é de grande relevância. No entanto, a escassez global de água exige que a ciência e a tecnologia encontrem estratégias para reduzir a captação desse recurso, como o seu reuso, que além de diminuir o consumo, contribui para a preservação das fontes hídricas. O presente estudo adota uma abordagem qualitativa com caráter exploratório, utilizando procedimentos bibliográficos, análise de artigos, monografias, livros de diversos teóricos, revistas e publicações. Esse embasamento teórico visa enriquecer o conhecimento e esclarecer a problemática abordada. A sustentabilidade ambiental e a qualidade da água emergem como premissas fundamentais para a estabilidade dos ciclos biológicos, geológicos e químicos que regem o planeta. Suas propriedades físico-químicas são essenciais nos processos industriais, mas a falta de saneamento de recursos hídricos por algumas entidades resulta na concentração de efluentes. Atualmente, os métodos de tratamento de efluentes mais destacados incluem os processos de coagulação, floculação e decantação. O vinhoto, também conhecido como vinhaça, é um subproduto da destilação e fermentação da cana durante a produção de álcool e na cristalização do caldo de cana para a produção de açúcar. Embora rico em nutrientes, o vinhoto pode representar uma fonte potencial de contaminação para águas subterrâneas e superficiais, além de alterar as características do solo. Diante disso, o tratamento de efluentes nas usinas sucroalcooleiras é dividido em duas fases principais: o Tratamento Preliminar e o Tratamento Biológico, este último subdividido em várias etapas. O Tratamento Preliminar inclui a remoção de sólidos grosseiros e a equalização do efluente para homogeneizar suas características. Já o Tratamento Biológico é composto por processos anaeróbios e aeróbios. No tratamento anaeróbio, o uso de biodigestores tipo UASB permite a degradação da matéria orgânica na ausência de oxigênio,gerando biogás como subproduto. Em seguida, o tratamento aeróbio por lodos ativados promove a oxidação da matéria orgânica residual em presença de oxigênio, garantindo a remoção eficiente dos poluentes. Em conclusão, este trabalho ressalta a importância da adoção de tecnologias sustentáveis nas usinas sucroalcooleiras para minimizar os impactos ambientais e promover a preservação dos recursos hídricos. A combinação de tratamentos preliminares e biológicos, além de estratégias de reuso da água, representa uma abordagem eficaz para enfrentar os desafios ambientais, assegurando o equilíbrio entre desenvolvimento econômico e sustentabilidade.

This work aims to highlight the importance of economic development through sugar and alcohol plants and the environmental impacts they cause, highlighting the inherent challenge between economic growth and environmental preservation. In this context, sustainable development through technologies emerges as a crucial need between the problem and the solution. In Brazil, the production of ethanol, considered a source of clean energy due to its lower environmental impacts, and sugar, which uses water as its main resource, is of great relevance. However, the global scarcity of water requires that science and technology find strategies to reduce the capture of this resource, such as its reuse, which in addition to reducing consumption, contributes to the preservation of water sources. The present study adopts a qualitative approach with an exploratory nature, using bibliographic procedures, analysis of articles, monographs, books by various theorists, magazines and publications. This theoretical basis aims to enrich knowledge and clarify the issues addressed. Environmental sustainability and water quality emerge as fundamental premises for the stability of the biological, geological and chemical cycles that govern the planet. Its physical-chemical properties are essential in industrial processes, but the lack of sanitation of water resources by some entities results in the concentration of effluents. Currently, the most prominent effluent treatment methods include coagulation, flocculation and decantation processes. Vinasse, also known as vinasse, is a by-product of the distillation and fermentation of sugarcane during the production of alcohol and in the crystallization of sugarcane juice for the production of sugar. Although rich in nutrients, vinasse can represent a potential source of contamination for groundwater and surface water, in addition to altering soil characteristics. Therefore, effluent treatment in sugar and alcohol plants is divided into two main phases: Preliminary Treatment and Biological Treatment, the latter subdivided into several stages. Preliminary Treatment includes the removal of coarse solids and equalization of the effluent to homogenize its characteristics. Biological Treatment is composed of anaerobic and aerobic processes. In anaerobic treatment, the use of UASB-type biodigesters allows the degradation of organic matter in the absence of oxygen, generating biogas as a byproduct. Next, aerobic treatment using activated sludge promotes the oxidation of residual organic matter in the presence of oxygen, ensuring efficient removal of pollutants. In conclusion, this work highlights the importance of adopting sustainable technologies in sugar and alcohol plants to minimize environmental impacts and promote the preservation of water resources. The combination of preliminary and biological treatments, in addition to water reuse strategies, represents an effective approach to face environmental challenges, ensuring a balance between economic development and sustainability.