Uso da energia de cogeração em usina sucroalcooleira para irrigação da cana-de-açúcar

Abstract

A utilização de fontes de energia alternativas e renováveis nas mais variadas atividades humanas está cada vez mais difundida e necessária na atualidade, considerando a questão da sustentabilidade e previsão não distante do esgotamento das fontes não renováveis, especialmente o petróleo. O bagaço da cana de açúcar em uma usina de açúcar e álcool é, na maioria das vezes, utilizado para gerar energia elétrica para consumo próprio no processo industrial da usina, havendo um excedente que frequentemente é vendido para a concessionária de energia elétrica mais próxima, trazendo um algum retorno para o usineiro, considerando se tratar de um subproduto. Contudo, há a possibilidade de parte desse excedente gerado ser utilizado para irrigar também parte do canavial produzindo maior quantidade de açúcar (ou etanol). Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo quantificar a necessidade de queima do bagaço em cogeração para funcionamento de um pivô central utilizado para irrigação da cana e avaliar o custo benefício da adoção dessa prática. No trabalho foi considerada uma área irrigada de 100,66 hectares por equipamento pivô central no município de Pereira Barreto sob três cenários de expectativa de acréscimo de produtividade (35, 70 e 100%) e três diâmetros propostos para a tubulação de recalque do sistema de bombeamento, que resultaram em três diferentes demandas de energia elétrica e, consequentemente, quantidade de bagaço utilizado na geração. Os resultados demostraram nos três cenários a viabilidade da irrigação ao invés da venda da energia para a concessionária de energia elétrica. Em todos os cenários a quantidade de bagaço produzido na área irrigada foi suficiente para gerar a própria energia elétrica consumida. Nos cenários 2 e 3 (70 e 100% de acréscimo na produtividade) a quantidade de bagaço produzida apenas pelo acréscimo devido à irrigação já foi suficiente para alimentação do sistema elétrico do pivô central. Além dos benefícios diretos, a irrigação da cana traz benefícios indiretos, como maior longevidade do canavial e otimização das áreas de produção.

The use of alternative and renewable energy sources in various human activities is increasingly widespread and necessary nowadays, considering the issue of sustainability and future not distant exhaustion of non-renewable sources, especially oil. The sugarcane bagasse in a sugar and ethanol plant is often used to generate electricity for internal consumption in the industrial process. However, there is an excess that is sold to the nearest electric utility company, providing some return for the plant owner, considering it as a byproduct. But, there is the possibility of using part of this excess to also irrigate a portion of the sugarcane fields, resulting in increased sugar (or ethanol) production. Therefore, this study aimed to quantify the burning requirement of bagasse in cogeneration for the operation of a central pivot used for irrigating the sugarcane and evaluate the cost-benefit of adopting this practice. The study considered an irrigated area of 100.66 hectares using a central pivot system in the municipality of Pereira Barreto under three scenarios of expected productivity increase (35%, 70%, and 100%) and three proposed diameters for the discharge pipeline of the pumping system, resulting in three different electricity demands and, consequently, the amount of bagasse used in generation. The results showed the viability of irrigation instead of selling electricity to the utility company in all three scenarios. In all scenarios, the amount of bagasse produced in the irrigated area was sufficient to generate the electricity consumed. In scenarios 2 and 3 (70% and 100% productivity increase), the amount of bagasse produced solely due to irrigation was already sufficient to power the central pivot's electrical system. In addition to the direct benefits, sugarcane irrigation brings indirect benefits, such as increased longevity of the sugarcane fields and optimization of production areas