Do engenho à biorrefinaria: a usina de açúcar como empreendimento industrial para a geração de produtos bioquímicos e biocombustíveis

Abstract

Recebido em 1/11/10; aceito em 16/2/11; publicado na web em 5/5/11 FROM THE MILL TO A BIOREFINERY. THE SUGAR FACTORY AS AN INDUSTRIAL ENTERPRISE FOR THE GENERATION OF BIOCHEMICALS AND BIOFUELS. A sugar cane mill is at the present moment a modest biorefinery producing few products such as sugar, ethanol and polyhydroxybutyrate (PHB). In the near future, this mill can expand its production using several renewable feedstock's to produce biofuels and high value biobased chemicals. However, the choice of appropriate products for addition to the portfolio is challenged by a lack of broad-based conversion technology coupled with a plethora of potential targets. The intent of this revision was to catalyze research efforts to expand the list of products and to present an updated evaluation of potential target structures for chemical production.Keywords: biorefinery; biotechonology; sustainable chemistry. INTRODUÇÃONo início o engenho brasileiro produzia apenas açúcar mascavo, tendo como subproduto a cachaça. Nestes cinco séculos, este pequeno empreendimento rural evoluiu para usinas de açúcar e álcool produzindo diversas nomenclaturas de açúcar, demerara, cristal, refinado e "orgânico", além do polímero PHB (poli-hidroxibutirato) e de energia elétrica. O engenho ainda continua operando, agora gerando a cachaça artesanal, sendo que os maiores fazem a água ardente, a terceira bebida destilada mais consumida no planeta. Nesta resenha, avalia-se qual será a evolução que pode ser esperada para a usina de açúcar e álcool como um empreendimento industrial para geração de produtos químicos.Desde a época do descobrimento, o açúcar tem sido fundamental para a economia do Brasil, naquela época o produto mundial manufaturado mais valioso. 1 O PIB do setor sucroenergético foi de US$ 28.2 bilhões, equivalente a quase 2% do PIB brasileiro (taxa de câmbio de R$ 1,84 por dólar, a média de 2008). 2 Os principais produtos do setor no mercado interno e externo foram: etanol hidratado, etanol anidro, etanol não-combustível, açúcar, bioeletricidade, levedura e crédito de carbono. A safra 2008/09 de cana-de-açúcar, de 568,9 milhões de toneladas foi cultivada em área plantada de 8,5 milhões de hectares. Nos melhores cultivos da região Centro-Sul brasileira, a produtividade foi da ordem de 85 toneladas de cana por hectare. 3 A matriz energética brasileira, que se destaca pela grande incidência de fontes renováveis, passou por transformações que a colocaram entre as mais limpas do mundo. Nesta década, caracterizada pela introdução dos carros flexíveis, a participação do petróleo e derivados na matriz diminuiu cerca de 8 pontos percentuais: passou de 45,5% em 2000 para 37,9% em 2009. Ao fim desse período, cerca de 18% da energia consumida no país já provinha de derivados da cana-deaçúcar, ultrapassando a energia hidráulica em importância na matriz e assumindo o segundo lugar. 4 A cadeia sucroenergética vem mostrando seu potencial de suprir produtos de maneira sustentável, o que contribui para que o Brasil tenha uma excelente imagem de produtor de ...

Produção de etanol a partir dos subprodutos de cenoura

“…Em decorrência, tem sido proposto um complexo fabril similar ao de uma refinaria de petróleo e que vem sendo chamado de "biorrefinaria" para produzir produtos químicos e energia a partir de biomassa (Zhang, 2008). Entende-se de biorrefinaria uma unidade industrial que gera e utiliza matéria--prima de origem vegetal e renovável, operando de forma totalmente integrada, e que através de processos físicos, químicos ou enzimáticos transformam estas matérias em subprodutos que atendam às necessidades do consumo moderno, de forma sustentável e com o mínimo de impacto ambiental (Zhang, 2008;Rodrigues, 2011).…”

Hidrólise Ácida De Celulose Assistida Por Ultrassom Para Obtenção De Furfural

“…De maneira geral, a biomassa é formada por carboidratos, lignina, proteínas, gorduras e, numa menor extensão, por várias outras substâncias, tais como vitaminas, terpenos, carotenóides, alcalóides, pigmentos e flavorizantes (Rodrigues, 2011). Essa vasta composição proporciona a diversificação da matriz industrial, impulsionando a descentralização dos meios produtores de matérias-primas e locais de geração de energia, podendo resultar em um modelo industrial mais sustentável.…”

Produção De Açucares Solúveis Por Processo Não Aquoso Empregando Sólidos Ácidos Para a Hidrólise De Materiais Lignocelulósicos

“…Abordagem de uma nova rota tecnológica para produção de açúcares a partir das biomassas lignocelulósicas se faz necessária, afim de sustentar a expansão emergente das biorefinarias no Brasil (Rodrigues, 2011). Portanto, a problemática de estudo consiste em: qual outra rota tecnológica se mostra capaz de hidrolisar materiais lignocelulósicos por processo não aquoso empregando sólidos ácidos?…”