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S-PAA chega também às plantas de etanol de milho

Ferramenta gerencia online o processamento da carga de milho que a planta irá processar

 

Também como no caso das plantas de cana, o mercado de etanol de milho conta com o S-PAA, uma ferramenta de simulação e otimização online dos processos sucroenergéticos que atualmente é a mais avançada tecnologia de gestão industrial, uma vez que é o único RTO (Real Time Optimization, que significa Otimização em Tempo Real) para usinas e plantas de produção de etanol de milho.

Em plantas de etanol de milho, o S-PAA além de otimizar em tempo real os processos de fermentação e destilação, que é muito similar ao processamento em usinas tradicionais, a ferramenta também gerencia online o processamento da carga de milho que a planta irá processar buscando maximizar os processos de liquefação e conversão enzimática de acordo com os gargalos operacionais em dado momento e, principalmente garantir que a carga seja compatível com a capacidade de absorção de açúcar na fermentação.

Novamente nestas plantas o S-PAA traz para a operação do dia-a-dia uma atuação otimizada com foco no aumento de rendimento global do processo, direcionando a operação a gerenciar localmente os set-points com base nas restrições locais, mas garantindo o máximo rendimento e mitigação de perdas da planta como um todo.

O S-PAA já é atualmente uma ferramenta consolidada no mercado sucroenergético com mais de 30 plantas instaladas ou em fase final de instalação, e resultados que trouxeram o retorno no investimento sempre em menos de 90 dias.

Dentre as implementações do S-PAA previstas pela Soteica para 2019 destaca-se o primeiro projeto para gerenciamento e otimização em tempo real de uma Unidade Processadora de Grãos (UPG).

A alta flexibilidade da ferramenta em modelar sistemas complexos e a comprovada geração histórica de valor tem estimulado as empresas a incorporarem o S-PAA já na etapa do projeto básico, indicando que teremos de 2 a 4 UPG’s modeladas em 2020.

Mais sobre o avanço do etanol de milho

A capacidade de oferta de etanol no Brasil pode dobrar até 2030, impulsionada pela ampliação de investimentos no setor e pela entrada em vigor do RenovaBio, conforme estudo da Empresa de Pesquisa Energética (EPE).

A EPE analisou cenários para a oferta de etanol no Brasil nos próximos 11 anos, que preveem uma elevação na capacidade de oferta de 43 a 54 bilhões de litros de etanol. A oferta consolidada atualmente é de 27 bilhões.

O aumento na oferta para os próximos anos previsto pela EPE leva em conta a produção de etanol de primeira e segunda gerações e etanol feito a partir do milho. O etanol feito de milho pode alcançar uma produção de até 3,4 bilhões de litros em 2030.

Dois processos de produção

Existem dois processos principais para produção do etanol a partir do milho: moagem a seco e moagem úmida. Ambos os processos procuraram transformar o amido do grão de milho em açúcares mais simples e, em seguida, fermentar o açúcar para produzir etanol.

Para isto os grãos são moídos para expor o amido.

O milho moído é misturado com água para formação do mosto e aquecido. Neste processo o grão de amido absorve água, a parede celular se rompe e o amido gelatiniza e no final do processo se liquefeita pela ação combinada do calor e da enzima alfa amilíase.

A conversão do amido em açúcares fermentáveis é feita via hidrólise por adição enzimas.

Dextrose

A alfa amilíase é a enzima que quebra o amido para produzir dextrose (carboidrato simples), enquanto a maltose é produzida beta amilíase. Junto com a glucoamilase, a conversão do amido pode chegar a 100% em glicose.

A fermentação é feita via adição de micro-organismos (leveduras) capazes de produzir álcool. As leveduras devem ter uma alta relação entre o álcool produzido e o açúcar disponível, alta velocidade de fermentação, alta tolerância ao álcool, tolerância a altas temperaturas e estabilidade.

O tempo de fermentação pode variar de acordo com o micro-organismo, pH e temperatura, entre outros aspectos. O rendimento da fermentação vai depender de vários fatores químicos, físicos e microbiológicos.

O mosto fermentado é purificado através da destilação.

“Vinhaça especial”

O subproduto do processo resulta em “vinhaça especial”, que submetida à separação por centrifugação gera três materiais: uma de natureza sólida, óleo e “água”.

A parte sólida pode ser utiliza da como ração animal (DriedDestiller Grains with Solubles – DDGS).

O óleo em estado bruto pode ser comercializado para a indústria de refino para fabricação do óleo de milho ou queimado para gerar energia. A “água” pode ser utilizada como adubo orgânico na lavoura como fonte de fósforo.

O processo produção de etanol de milho pode ser integrado ou não a usinas de cana tradicionais e após a fermentação, o processo de destilação é bastante similar ao da cana.

A vantagem desta integração é o aproveitamento do bagaço como matéria prima para geração de energia térmica, já que o milho não gera biomassa para produzir a energia necessária ao seu processamento.

Estas usinas denominadas “flex”, que processam a cana-de-açúcar ou o milho na mesma planta, possibilitam também uma maior taxa de ocupação da infraestrutura existente, notadamente no período da entressafra.

Assim como em plantas de processamento de cana-de-açúcar, a eficiência operacional e mitigação de perdas durante o processamento é de fundamental importância para garantir a viabilidade econômica destas plantas, o que leva a uma expansão sustentável como a espera da no estudo da EPE.

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