Fermentação: fatores determinantes para maior ou menor produção do etanol

Qualidade da matéria-prima, monitoramento analítico, uso de ferramentas adequadas e atenção a pequenos, porém importantes, detalhes no processo de fermentação são determinantes para maior ou menor produção de etanol. 

O assunto foi tema do 9º SINATUB – Processos, Fermentação e Produção de Etanol, promovido pelo JornalCana. Dividido em duas sessões, a primeira realizada na quarta-feira, dia 7 de julho, o webinar contou com a participação de Bruno Francisco, especialista de processos corporativo da Tereos; Douglas Mariani, engenheiro químico sênior, especialista de aplicação da Soteica; Higor Santos, coordenador técnico da Química Real e Márcio Gomes, coordenador de processos industriais e qualidade da BP Bunge Bioenergia – Unidade Tropical.  Sob a coordenação do jornalista e diretor do Procana, Josias Messias, o evento online foi patrocinado pela AxiAgro, HRC, Química Real e S-PAA Soteica.

Durante sua apresentação, Bruno Francisco, da Tereos, destacou a importância da qualidade da matéria-prima, ao longo de todo processo da fermentação, destacando ações no tratamento de caldo e na fábrica de açúcar. “A matéria-prima é bem mais complexa do que a gente imagina. Temos a palha que gera uma série de dificuldades na extração e pode aumentar a cor do caldo; compostos fenólicos; a própria clorofila; terra, concentração de dextrana, entre outros fatores que determinam a perda”, explicou.

Segundo Bruno, diante de tantas variáveis, é fundamental ter conhecimento de todo processo para se criar estratégias de operações de acordo com a composição da cana.

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Como exemplo ele mencionou as canas com alta concentração de AR, comum nessa safra em diversas usinas de várias regiões. O especialistta apresentou duas simulações, onde apenas com a elevação de um ponto percentual na concentração de glicose e frutose, interfere na produção de etanol de açúcar. “Nós tivemos aí uma queda de 5% no mix, ocasionando dificuldades operacionais porque o AR em altas concentrações dificulta o processamento na fábrica, elevando o tempo de cozimento. Então nós precisamos fazer a gestão do processo, entender, enxergar os desvios e tentar ações antecipatórias, ainda mais numa ocasião onde nós temos cana com alta concentração de AR”, explicou o especialista.

Bruno também citou a questão do controle através do cozimento. “Precisamos entender que o cozimento é dinâmico e a geração de mel está ligada ao esgotamento do licor mãe. Sem um bom esgotamento você gera mais mel. A baixa geração de mel está atrelada a agitação da massa e a saturação. Então se você quer esgotar bem, precisa trabalhar no ponto de saturação do cozimento e ter agitação dentro do vácuo. Caso contrário, você não vai conseguir. É preciso se ater aos detalhes: Por exemplo, curva de cozimento é um detalhe. Não é uma coisa que temos que mexer sempre. Mas podemos deixar ela bem estruturada uma única vez, e isso já vai servir para todos os momentos, inclusive os mais difíceis”, explicou Bruno.

Ferramentas de inteligência

Em complemento a necessidade de controle e conhecimento de processo o engenheiro Douglas Mariani, da Soteica, empresa especialista em ferramentas da indústria 4.0, falou sobre os balanços e como uma ferramenta de inteligência pode ajudar a garantir que ele seja respeitado.

O S-PAA, desenvolvido pela empresa, é uma ferramenta de alfaiataria, modelado para cada usina. Cada uma tem a sua especificidade. Então é preciso passar a trena em cada pedacinho da usina para entender o que cabe no balanço de cada equipamento.

“Oitenta por cento do custo de operação da empresa sucroenergética está na matéria-prima, ou seja, a cana. Então quando se respeita o balanço, se respeita as condições operacionais, se consegue maximizar a produção e equilibrar todo processo”. disse.

Em sua apresentação Douglas utilizou como exemplo o case da Usina da Pedra, que produz anualmente 7 milhões de sacas de açúcar e 674 milhões de litros de etanol. Nesta planta, a ferramenta de inteligência, controla o fluxo de carga e distribuição, o vapor para cada cenário de carga e o balanço e a eficiência determinam o balanço da produção. “É um case bem interessante porque passa um pouco sobre essa visão de dia-a-dia, nascendo de cima para baixo, permeando toda a planta”, explicou.

O especialista também ressaltou a importância da integração tecnológica nesse cenário de mercado 4.0. “As ferramentas precisam conversar entre si, buscando sempre a forma mais eficiente de operacionalização da planta industrial”, afirmou.

Controle antibacteriano

 Higor Santos, coordenador técnico da Química Real, falou sobre as principais ações relativas ao controle da contaminação bacteriana na produção de álcool, lembrando sempre a importância de se conhecer as características de atuação dos produtos e o momento mais adequado para se obter maior eficiência na sua aplicação.

“É importante definir qual é a concentração de ativos, e a dosagem a ser efetuada em relação à população bacteriana presente na fermentação. E acompanhar esse processo para ir corrigindo a dosagem. A ação dos antibióticos torna as fermentações mais puras e regulares. Eles são essenciais para o controle da contaminação bacteriana, atuando imediatamente sem afetar a levedura. É importante a gente ter esse conhecimento também dos tipos de antimicrobianos que estamos entrando e qual é a seletividade desse produto”, explicou Higor.

Com relação ao melhor momento para se entrar com a ação do antibacteriano ele explica que o ideal é entrar com o tratamento antes da bactéria entender o processo fermentativo e começar a sua fase exponencial de crescimento. Esse é o momento mais indicado para tratamento porque você ganha tempo de campanha e diminui a dosagem antibacteriana.

Um outro aspecto para o qual Higor chama a atenção é a quando se mudam alguns parâmetros as bactérias começam a mudar. “Quando se mexe no PH da cuba de tratamento, interfere na eficácia dos antibacterianos, que contam com uma faixa de atuação diferente para cada quantidade. Por exemplo, o Kamoran em uma cuba com PH de 3.2, consegue 86% de eficácia, o que até é um ótimo resultado. Mas quando se trabalha com a faixa de tratamento indicada para esse produto, você consegue obter 95% de eficiência. Então, sempre que for fazer uma alteração, é importante consultar o fornecedor do produto, para se obter o melhor resultado”, acrescentou Higor.

Ações integradas

 Para Márcio Gomes, coordenador de processos industriais e qualidade da BP Bunge Bioenergia – Unidade Tropical, as ações integradas de todas as áreas da usina e busca da raiz do problema são fundamentais para o sucesso das operações. Localizada em Goiás, a unidade tem capacidade para moagem de 5 milhões de toneladas de cana safra e seu projeto foi concebido com duas linhas de fermentação. “O padrão operacional é muito importante, pois a fermentação recebe muitos fluxos. Seja por mel ou com o caldo, todo time industrial tem que estar alinhado em suas ações. Claro, respeitando plano safra, balanço de massa e energia, mas entender que ação de uma temperatura menor, o tempo de cozimento maior, pode acarretar um prejuízo imenso na fermentação.

Para reverter um quadro com altos índices de infecção a usina adotou as seguintes medidas: lavagem do fermento; monitoramento analítico; verificação visual de lâminas; cromatografia; controle microbiológico e aumento do Brix do mosto.

Segundo Márcio Gomes, a adoção dessas medidas, trouxe como resultado um maior rendimento industrial, a redução da infecção bacteriana, a redução da acidez do vinho e a redução do ART residual no vinho bruto.

Joacir Gonçalves