Energetic shift of sugarcane bagasse using biogas produced from sugarcane vinasse in Brazilian ethanol plants

Análise da substituição energética de bagaço de cana-de-açúcar por biogás produzido a partir de resíduos de usinas de açúcar e álcool para produção de etanol 2G

“…O aproveitamento da vinhaça, atualmente, se dá pela aspersão deste resíduo na lavoura de cana, técnica conhecida como fertirrigação (JOPPERT et al, 2017). A fertirrigação com vinhaça é a forma mais simples, à luz de critérios técnicos e econômicos, de aproveitar este rejeito (SOUZA, 2011 (WILKIE et al, 2000;PANT, ADHOLEYA, 2007;TEWARI et al, 2007;SATAYAWALI, BALAKRISHNAM, 2008).…”

“…A cogeração consiste na produção de duas ou mais fontes de energia a partir do mesmo combustível (ISA et al, 2017). Assim, a cogeração é recomendada quando se buscam racionalização de recursos energéticos, uso eficiente da energia e a redução de impactos ambientais (MOREIRA, 2017).…”

“…O conceito de cogeração, em si, não é novo. Ele existe há mais de um século, mas seu uso só veio à tona novamente após o choque do petróleo em 1970, quando surgiu a preocupação com o uso racional dos combustíveis fósseis (MOREIRA, 2017).…”

“…O rendimento de processos de cogeração (baseado na 1ª Lei da Termodinâmica) geralmente é muito mais elevado do que processos de geração e energia elétrica ou térmica isolados. Para aplicação com máquinas térmicas de geração de energia elétrica e calor, valores em torno de 85% podem ser esperados (MOREIRA, 2017). Em particular, o processo de produção de energia em usinas de produção de etanol é configurado como uma cogeração tipo topping usando ciclo Rankine: a partir da queima direta do bagaço de cana, produz-se energia térmica, na forma de vapor, para aquecimento de correntes de processo e para as etapas de destilação e produzse energia elétrica para acionamento de motores e das moendas, com venda do excedente (ARSHAD, AHMED, 2016;ALVES.…”

“…no ciclo Rankine aparecem no uso de substâncias orgânicas como fluido de trabalho, uma vez que, com tais substâncias, a expansão na turbina pode ser "seca" (sem presença de fase líquida). Esta configuração é mais indicada para pequenas centrais termoelétricas(MOREIRA, 2017) O rendimento térmico do ciclo Rankine (razão entre o trabalho líquido gerado e o aporte de calor do combustível para a caldeira) está intimamente ligado às temperaturas e pressões envolvidas no processo: quanto mais elevadas, maior o rendimento. Tal rendimento é tipicamente baixo, encontrando-se em valores próximosde 25%.…”