Avaliação tecnico-economica de opções para o aproveitamento integral da biomassa de cana no Brasil / Technical-economic evaluation of options for whole use of sugar cane biomass in Brazil

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi investigar, no cenário prospectivo, as opções tecnológicas que deverão permitir o melhor aproveitamento da biomassa da cana e suas possíveis implicações no contexto das usinas. Além das possibilidades envolvendo o uso mais diversificado da sacarose, este estudo investigou o aproveitamento do bagaço e palha da cana considerando quatro tecnologias: geração de. energia elétrica através da cogeração com ciclos a vapor (opção atualmente comercial); produção de etanol através da hidrólise (opções para curto, médio e longo prazo); geração de energia elétrica a partir da gasificação da biomassa integrada a ciclos combinados (BIG/GT -C C) (opções para médio-longo prazo); e a produção de combustíveis de síntese a partir da gasificação da biomassa (opções para médio-longo prazo). Para cada uma destas opções, foram discutidos os aspectos tecnológicos mais importantes e estimados os rendimentos e custos de sistemas integradps a uma usina de cana, além de terem sido avaliados seus efeitos nos balanços de energia e emissões de GEE. Neste trabalho ficou evidenciado o grande benefício econômico que pode representar o uso diversificado dos açúcares da cana para a produção de produtos de maior valor agregado, como aminoácidos, por exemplo. No caso da fibra da cana, foi avaliado que opções atualmente comerciais já propiciariam a geração de excedentes de energia elétrica superiores a 140 kWh/tc, com custos em tomo de 100 R$/MWh, para os casos de cogeração com alta pressão e uso de alguma palha em conjunto com o bagaço. Para o futuro, sistemas de cogeração com ciclos combinados deverão permitir que os níveis de excedentes ultrapassem os 200 kWh/tc, mas com custos também superiores (>140 R$/MWh). Pensando na produção de combustíveis, as opções de curto prazo para a conversão bioquímica do bagaço possibilitariam um aumento na produção de etanol de cerca de 20 L/tc (a um custo de ~680 R$/m nquanto no longo prazo os rendimentos poderão passar para 40 L/tc, com custos de 270 R$/m3. Já no caso da conversão termoquímica, no médio-longo prazo líquidos Fischer- Tropsch, por exemplo, poderiam ser produzidos com rendimentos de 490 MJ/tc, a um custo de cerca de 30 R$/GJ. Em termos dos balanços de energia e emissões de GEE, nas condições de hoje a relação de energia da produção do etanol foi avaliada em 9,4 e com uma emissão líquida evitada no seu ciclo de vida de pouco mais de 1,8 t C02eq/m3 anidro. Mas para 2020, considerando as expectativas de evolução da produção de cana e a disponibilidade de tecnologias avançadas para o aproveitamento da biomassa residual, a relação de energia poderá subir para 14,2, ao passo que a emissão líquida evitada alcançaria 2,9 t C02eq/m3 anidro, com base na utilização de sistemas BIG/GT -CC para o aproveitamento da biomassa. Tendo em vista todos estes aspectos, ao final do estudo é feita uma comparação mais ampla do efeito da utilização destas opções no desempenho global das usinas, indicando suas implicações para o estabelecimento das futuras bio-refinarias a partir da cana-de-açúcar

ASSUNTO(S)

sucrose products usinas bio-refinery fuel synthesis gaseificação hydrolysis ghg emissions energia da biomassa big/gt-cc efeito estufa (atmosfera) hidrolise combustiveis sinteticos sacarose

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