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

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Joppert, Caio Luca
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: 2G ethanol; bagaço; bagasse; biogas; biogás; deslocamento energético; energetic shift; etanol 2G; vinasse; vinhaça
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/106/106131/tde-09092019-101142/

No Brasil, o setor de açúcar e álcool se destaca na produção de energia renovável, tal como biocombustíveis (etanol) e bioeletricidade. No entanto, associada à produção de bioenergia existe a geração de resíduos, dentre os quais se destacam o bagaço e palha de cana, a vinhaça e a torta de filtro. Enquanto o bagaço é queimado em ciclos de cogeração nas usinas, a palha é deixada no campo e a vinhaça e a torta de filtro são utilizadas para fertirrigação. Para as usinas de açúcar e álcool, aumentar a produção de energia renovável envolve a produção de etanol lignocelulósico (etanol 2G), que pode ser produzido a partir do bagaço de cana. No entanto, o uso do bagaço para geração de etanol 2G pode gerar um desequilíbrio na matriz energética da usina, pois os ciclos de cogeração ficariam sem combustível. Desta forma, este trabalho objetivou estudar o uso de biogás produzido a partir de vinhaça e torta de filtro como substitutos do bagaço de cana deslocado para produção de etanol 2G. Para tal, foram estudados 20 cenários envolvendo diferentes ciclos de geração de potência, diferentes consumos de palha e aplicação ou não da codigestão da vinhaça e torta de filtro, a fim de se determinar a porcentagem de bagaço que pode ser deslocado sem afetar o balanço energético da usina. Considerou-se também a influência do RenovaBio (Política Nacional de Biocombustíveis) nos resultados econômicos. Os cenários foram avaliados levando-se em consideração critérios de desempenho técnicos, ambientais e econômicos e classificados utilizando a metodologia da Matriz de Decisão. Os resultados mostram que o cenário com ciclo Rankine a alta pressão, com consumo de 50% da palha deixada no campo e uso de codigestão apresenta os melhores resultados e que, para uma típica usina média brasileira (moagem de 2 milhões de toneladas por ano), todos os 20 cenários analisados apresentaram viabilidade técnica, mas nenhum apresentou viabilidade econômica. Análises de sensibilidade realizadas variando capacidade e moagem, custo de produção do etanol 2G e preço de venda de Créditos de Biocombustíveis (CBio) revelam que 4 dentre os 20 cenários podem ter viabilidade econômica se for considerada a venda de CBios, o que mostra a importância que o RenovaBio terá para viabilizar empreendimentos envolvendo etanol 2G, bem como deixa evidentes as contribuições que um maior consumo de palha e a aplicação da codigestão de vinhaça e torta de filtro podem trazer para beneficiar a geração de energia nas usinas sucroalcooleiras brasileiras.