Análise energética de sistemas de produção de etanol de mandioca, cana-de-açúcar e milho

Abstract

The objective of this work was the analysis of the energetic ethanol production systems using as source of carbohydrates, manioc, sugar cane and maize crops. The searches were carried from the field in the Paranapanema River Valley, state of Sao Paulo in the operations of cultivation and industrial processing of raw materials for analysis. The expenditure of energy concerning the agricultural part was made by the energy consumption of stage production of one hectare of sugar cane, cassava and corn, tillage and planting procedure, inputs, driving the crop, harvest, transport industry and energy draining. The expenditure of energy referring to the part was made by the industry energy consumption of stage processing of one tonne of sugar cane, cassava and corn, in the operations of disintegration / milling, hydrolysis / treatment of the broth, fermentation, distillation and maintenance of equipment. Under the system of agronomic production of raw materials, manioc presented an energy expenditure below that of sugar cane and maize (9,528.33 MJ ha-1; 14,370.90 MJ ha-1 and 15,633.83 MJ ha-1, respectively). For the ethanol produced, the operations of cultivation has consumed 1.54 MJ l-1 with manioc; MJ 1.99 l-1 with sugar cane, and 7.9 MJ l-1 with the corn. In the industrial processing of a ton of raw material, sugar cane presented an energy cost less than the cassava and maize (1,641.56 MJ t-1; 2,208.28 MJ t-1 and MJ 3,882.39 t-1, Respectively), however, showed a higher cost than when they related to ethanol produced (19.38 MJ l-1; 11.76 MJ l-1 and 11.76 MJ l-1, respectively). In the final energy balance for each megajoules of energy invested in sugar cane were required 1.09 MJ (9%), for each megajoules of energy invested in manioc were required 1.76 MJ (76%) and for each megajoules energy invested in maize were required 1.19 MJ (19%). Overall, it appears that the manioc consumes less energy than sugar cane and corn crops in the process of agribusiness obtaining ethanol.

O objetivo deste trabalho foi a análise energética de sistemas de produção de etanol utilizando como fonte de carboidratos a mandioca, a cana-de-açúcar e o milho. As pesquisas de campo foram realizadas na região do Vale do Médio Paranapanema, estado de São Paulo, nas operações agronômicas de cultivo e de processamento industrial das matérias-primas em análise. O dispêndio de energia referente à parte agrícola foi apresentado pelo consumo energético da etapa de produção de um hectare de cana-de-açúcar, de mandioca e de milho, nas operações de preparo da área, plantio, insumos, condução da lavoura, colheita, transporte à indústria e drenagem energética. O dispêndio de energia referente à parte industrial foi apresentado pelo consumo energético da etapa de processamento de uma tonelada de cana-de-açúcar, de mandioca e de milho, nas operações de desintegração/moagem, hidrolise/sacarificação/tratamento do caldo, fermentação, destilação e manutenção dos equipamentos. No sistema de produção agronômica das matérias-primas, a mandioca apresentou um dispêndio energético inferior ao da cana-de-açúcar e ao do milho. (9.528,33 MJ ha-1; 14.370,90 MJ ha-1 e 15.633,83 MJ ha-1, respectivamente). Em relação ao etanol produzido, as operações de cultivo consumiram 1,54 MJ l-1 com a mandioca; 1,99 MJ l-1 com a cana-de-açúcar; e 7,9 MJ l-1 com o milho. No processamento industrial de uma tonelada de matéria-prima, a cana-de-açúcar apresentou um custo energético menor do que a mandioca e o milho (1.641,56 MJ t-1; 2.208,28 MJ t-1e 3.882,39 MJ t-1, respectivamente), entretanto, apresentou um custo maior do que estas quando relacionada ao etanol produzido (19,38 MJ l-1; 11,76 MJ l-1 e 11,76 MJ l-1, respectivamente). No balanço energético final, para cada megajoule de energia investido na cana-de-açúcar foram requeridos 1,09 MJ (9%); para cada megajoule de energia investido na mandioca foram requeridos 1,76 MJ (76%) e para cada megajoule de energia investido no milho foram requeridos 1,19 MJ (19%). De maneira geral, concluiu-se que a mandioca consome menos energia do que a cana-de-açúcar e o milho no processo agroindustrial de obtenção do etanol.