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Soluções para a geração de bioeletricidade a partir da palha de cana-de-açúcar são apresentadas no Workshop do SUCRE

Os primeiros resultados do Projeto já indicam direções ao setor para o recolhimento de palha

 

Os primeiros resultados sobre o uso da palha de cana-de-açúcar para geração de bioeletricidade foram apresentados no evento do Projeto SUCRE, realizado em 07 de dezembro. Foram abordados os obstáculos identificados em todos os processos em diferentes rotas, desde o recolhimento até o processamento da palha, passando pelos impactos agronômicos e ambientais, pela viabilidade econômica e pelas barreiras regulatórias do setor elétrico para comercialização de biomassa.

O evento marca a metade do período de trabalhos previstos para o SUCRE, que iniciou as atividades em junho de 2015. Realizado no auditório do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), pertencente ao Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), onde o Projeto está sendo desenvolvido, o Workshop de Resultados do Projeto SUCRE reuniu usinas e empresas do setor, consultorias, instituições de pesquisa e universidades, suscitando amplas discussões sobre o assunto.

 

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Apresentando o SUCRE, o Diretor Nacional do Projeto, Henrique Coutinho Junqueira Franco, destacou a importância da divulgação dos resultados do Projeto SUCRE, realizada por meio das divulgações no site, na imprensa e da participação e promoção de eventos para o setor sucroenergético. “Foram apresentados resultados importantes para a tomada de decisão das usinas”, ressaltou o diretor e coordenador da Divisão Agrícola do CTBE. Franco ainda relembra o maior desafio do Projeto SUCRE, de eliminar ou mitigar os gargalos e propor soluções para  que o uso comercial pleno da palha para elevar a geração de eletricidade pelas usinas.

 

“Avaliamos o estado da arte do uso da palha para geração de bioeletricidade e propomos soluções. Se não houverem soluções, vamos indicar os gargalos para que seja possível o desenvolvimento de novas tecnologias”, explicou o Diretor Nacional do Projeto SUCRE, Henrique Coutinho Junqueira Franco, no Workshop de Resultados do SUCRE | Foto: Viviane Celente/Projeto SUCRE

 

Apresentando o histórico de uso da palha e a visão da Zilor sobre os estudos realizados pelo SUCRE em uma das unidades do grupo, a Usina Quatá (Quatá-SP), o especialista da área de Parcerias e Agrícola, Tedson Azevedo, afirmou que os trabalhos do projeto do CTBE serviram de base para decisões do grupo Zilor. “A grande virtude dessa parceria é que o SUCRE nos tirou da zona dos sentimentos e nos colocou no campo das evidências”, explicou. O especialista conta que, com as evidências demonstradas pelos estudos do Projeto, quando a Zilor precisar voltar a recolher palha em Quatá, eles saberão em qual área, estágio da cana e época da safra poderão retirar essa biomassa para não prejudicar a produtividade do canavial.

Em seguida, o pesquisador do CTBE e líder da equipe do SUCRE que faz estudos agronômicos, João Carvalho Nunes, mostrou resultados de experimentos que revelam, por exemplo, que a partir de oito toneladas a palha age como herbicida natural, controlando a infestação de plantas daninhas na lavoura. Entre outros resultados, o pesquisador também demonstrou que a palha é a principal fonte de carbono do solo, além de reduzir a perda de solo, nutrientes e água.  “A matéria orgânica é a maior riqueza do solo e a única forma de melhorar a qualidade dos nossos solos é colocando matéria prima”, explica o pesquisador sobre a importância agronômica da palha para a sustentabilidade do canavial.

 

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Os resultados sobre os desempenhos de máquinas e da qualidade da palha com relação às impurezas minerais de três rotas de recolhimento foram apresentados pelo líder da equipe do SUCRE, Fábio Makoto Okuno, que estuda os processos de transporte da palha do campo até a indústria. A partir das avaliações das rotas de enfardamento, do recolhimento a partir da colheita parcial, em que a palha é transportada junto com a cana, e o recolhimento à granel por forrageiras, foi possível realizar comparações. A rota de recolhimento por colheita parcial apresentou melhores resultados com relação ao investimento e número de operações agrícolas, enquanto a forrageira mostrou-se mais vantajosa nos mesmos quesitos no âmbito industrial. Já a rota de enfardamento possui melhores resultados com relação ao índice de umidade e ao custo de transporte.

Okuno também apresentou uma quarta rota que visa aumentar a eficiência da colheita integral a partir da instalação de um triturador de palha na colhedora de cana, sistema em desenvolvimento em conjunto com o Centro de Tecnologia Canavieira (CTC). Ainda foram apresentados os efeitos do pisoteio no recolhimento de palha na produtividade da cana-de-açúcar e o mapa de disponibilidade da palha no Centro-Sul do Brasil, com base nos potenciais de alta e baixa produtividade de cana-de-açúcar na região, na relação de 120 kg de massa seca de palha por tonelada de colmo fresco e na manutenção de 7 toneladas de palha por hectare.

Estudos das rotas de processamento de palha na indústria foram apresentados pelo analista do Laboratório Caio César dos Santos Penteado Soares, integrante da equipe no Projeto SUCRE, liderada pelo pesquisador Paulo Eduardo Mantelatto, que realiza a caracterização dos processos pelos quais a palha é submetida na indústria e, com isso, propor melhorias, desenvolver equipamentos e auxiliar o setor a direcionar investimentos. As avaliações demonstraram, entre outros resultados, que o sistema de limpeza a seco tende a ser mais eficiente quanto maior o teor de impurezas vegetais da cana e a maior porcentagem de eficiência de separação obtida até o momento foi de 44%. Além disso, o processo de lavagem mostrou-se promissor em termos de redução de impurezas minerais, com eficiência média de 46% e picos de até 79% de eficácia de limpeza da palha.

Importância do Projeto SUCRE nos compromissos de redução de emissão do Brasil

Mostrando a importância da geração de bioeletricidade para contribuir com a redução dos gases de efeito estufa, a gestora executiva do Projeto SUCRE e pesquisadora do CTBE, Thayse Hernandes, demonstrou que a produção de energia elétrica a partir da palha como complemento ao bagaço de cana-de-açúcar responderia pela redução de 8% das emissões no Brasil e de 33% na matriz elétrica brasileira. O potencial de geração dessas biomassas ainda é capaz de suprir 78% do consumo residencial brasileiro.

Hernandes também apresentou o resultado do estudo que, a partir da análise de imagens de satélite, revela que o desmatamento não tem relação com a expansão da produção de cana-de-açúcar nos territórios nacionais. Constatou-se que 53% da expansão dos canaviais ocorreu de 2002 a 2008 e que a maior parte dos desmatamentos da Mata Atlântica e do Cerrado ocorreram antes de 2002. As áreas em que a expansão da cana foi responsável pelo desmatamento nos biomas da Mata Atlântica e do Cerrado correspondem à 2% da expansão total da cultura. Além disso, esse estudo demonstra que a expansão não trouxe impactos significativos nos estoques de carbono do solo, que foi compensado pela substituição de áreas de pastagem por cana-de-açúcar. Também foi apresentado o resultado de estudo que comparou a evapotranspiração da cana com a vazão de água das bacias hidrográficas e indicou que a substituição de áreas de pastagem e cultura anual regula a vazão das bacias hidrográficas.

 

Workshop de Resultados do Projeto SUCRE, realizado no CTBE/CNPEM, em 07 de dezembro de 2017 | Foto: Viviane Celente/Projeto SUCRE

 

Entraves na comercialização da bioeletricidade a partir da biomassa 

O gerente de bioeletricidade da União das Indústria de Cana-de-Açúcar (UNICA), Zilmar de Souza, apresentou dados que revelam que o aproveitamento do potencial de geração de energia elétrica do setor sucroenergético é de apenas 14%. “Por isso, são muito importantes trabalhos como esse do SUCRE para alavancar o aproveitamento do potencial técnico, esse hiato produtivo que existe entre o que estamos gerando e o que é efetivamente exportado de energia elétrica”, ressalta. Parceira do Projeto SUCRE, a UNICA participou da elaboração do estudo sobre o marco regulatório do setor elétrico, que identificou as barreiras para a comercialização de energia a partir de biomassa e propôs melhorias. A partir desse estudo foi publicada uma cartilha, disponível para download no site do Projeto, que explica o sistema elétrico nacional, indica os principais entraves para a expansão da geração à biomassa e propõe alternativas para supera-los.

 

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Viabilidade econômica e ambiental do recolhimento de palha

Para uma compreensão ampla da viabilidade econômica e ambiental do recolhimento de palha para geração de bioeletricidade, foram realizadas avaliações integradas com todos os dados agrícolas, industriais e até mesmo de preços da energia, permitindo fornecer um guia ao produtor de como proceder com relação à palha. Os resultados dessa avaliação para a Usina #1 foram apresentados pela pesquisadora do CTBE e líder da equipe do SUCRE que realiza os estudos de viabilidade do uso da palha para geração de eletricidade, Tassia Junqueira, e pelo pesquisador e integrante da equipe, Marcos Watanabe. A Usina #1 já recolheu palha por fardos e hoje faz uso da forrageira.

As avaliações indicam que o sistema de forrageira apresentou maior viabilidade econômica comparado ao sistema de fardos. Entretanto, alguns parâmetros impactam os custos dos cenários com forrageira, como o número de horas efetivas de recolhimento, a quantidade de palha recolhida por hectare e os impactos na eficiência da caldeira devido à falta de uniformidade da palha. Tassia explica que as análises de sensibilidades podem gerar custos com diferenças significativas de acordo com os dados fornecidos pelas usinas, dependendo da quantidade de palha recolhida e das horas efetivas do maquinário, por exemplo.

Os impactos ambientais de toda a cadeia produtiva também foram mensurados a partir da Avaliação do Ciclo de Vida, um conjunto de métodos e modelos que possuem o objetivo de quantificar os impactos da produção de um certo produto, no caso o recolhimento da palha para geração de bioeletricidade. Identificou-se que, ao produzir 87,6 GWh/ano, a usina avaliada é capaz de gerar um crédito de CO2 equivalente a 175 mil árvores plantadas por ano ou 105 hectares de Mata Atlântica

 

Sobre o Projeto SUCRE

O Projeto SUCRE (Sugarcane Renewable Electricity) tem como objetivo principal aumentar a produção de eletricidade com baixa emissão de gases de efeito estufa (GEE) na indústria de cana-de-açúcar, por meio do uso da palha produzida durante a colheita. A iniciativa é promovida pelo Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), que integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), atuando junto a usinas parceiras – que utilizam palha na geração de eletricidade – para desenvolver soluções que elevem tal geração à plenitude da tecnologia disponível. O projeto é financiado pelo Fundo Global para o Meio Ambiente e gerido pelo Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD). Com início em junho de 2015, serão ao todo cinco anos de projeto e um investimento de cerca de US$ 67,5 milhões, sendo US$ 55,8 milhões a parcela estimada de investimentos pelas usinas (grande parte já realizada com a instalação de estações de limpeza a seco, reforma ou compra de caldeiras, turbogeradores, enfardadoras e outros equipamentos). O objetivo principal do projeto é vencer os desafios tecnológicos no campo e na indústria de forma a possibilitar um maior aproveitamento da palha da cana-de-açúcar na co-geração de eletricidade. Para tanto, a equipe trabalha na identificação e na solução dos problemas que impedem as usinas parceiras de gerarem eletricidade de forma plena e sistemática.

 

Sobre o CTBE

O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). O CTBE desenvolve pesquisa e inovação de nível internacional na área de biomassa voltada à produção de energia, em especial do etanol de cana-de-açúcar. O Laboratório possui um ambiente singular no País para o escalonamento de tecnologias, visando a transferência de processos da bancada científica para o setor produtivo, no qual se destaca a Planta Piloto para Desenvolvimento de Processos (PPDP).

 

Sobre o CNPEM

O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). Localizado em Campinas-SP, compreende quatro laboratórios referências mundiais e abertos à comunidade científica e empresarial. O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz Síncrotron da América Latina e está, nesse momento, construindo Sirius, o novo acelerador de elétrons brasileiro de quarta geração, dedicado à análise dos mais diversos tipos de materiais, orgânicos e inorgânicos; o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) desenvolve pesquisas em áreas de fronteira da biociência, com foco em biotecnologia e fármacos; o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioetanol (CTBE) investiga novas tecnologias para a produção de etanol celulósico; e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano)