CANA ENERGIA SUPERCANA BIOPRODUTOS
BRASIL BIOMASSA
SOLUÇÕES ENERGÉTICAS BRASIL BIOMASSA BIOELETRICIDADE E PROJETOS BIOPELLETS BIOGÁS BIOMASSA DA CANA ENERGIA SUPER CANA. Um novo paradigma está surgindo para otimizar a produção de energia, fundamentado na produção de biomassa e nesta ultima década, vem sendo estudado por algumas instituições de pesquisa em melhoramento genético, a produção de híbridos da espécie Saccharum spp. direcionadas para a produção exclusiva de biomassa moderna, a cana energia.
A cana energia poderá ser plantada em áreas de solo e clima piores do que aqueles reservados para a produção de alimentos, requerendo menor aplicação de fertilizantes e de defensivos, e devido ao maior número de colmos produzidos por essa planta proporcionar maior disponibilidade de mudas. Em razão do seu vigoroso e abundante sistema radicular fasciculado, apresenta ótima eficiência no controle de erosão e recuperação de áreas degradadas, além disso, devido ao vigor das socas, permitirá maior número de cortes. A cana-energia colhida em ciclos anuais aumenta de produtividade nas socas dos próximos anos ou se mantém estável durante pelo menos 6 a 8 cortes. É possível prever 10, 12 ou até mais cortes através de cruzamentos entre S. Spontaneum e S. officinarum, devido ao grande vigor da soca desse tipo de planta. Os híbridos de cana-de-açúcar devem ser produzidos através de reprodução sexuada, no esquema de cruzamentos biparentais entre híbridos de cana-de-açúcar e acessos de S. espontaneum. Os cruzamentos entre os materiais genéticos devem ocorrer anualmente na estação entre os meses de abril e junho. O transplantio deve ser realizado no espaçamento de 1,5 metros entre linhas e o delineamento com tratamentos comuns.
Cana energia 1 – com teor de açúcar ≤ 13% e fibra ≥ 18%.
Cana energia 2 – com teor de açúcar ≤ 9% e fibra ≥ 25%.
Desenvolvida para atender basicamente a produção de grandes quantidades de biomassa com dois propósitos: produção do etanol 2G e geração de bioeletricidade. Em razão do seu vigoroso e abundante sistema radicular fasciculado, eficiência no controle de erosão e recuperação de áreas degradadas, além disso, devido ao vigor das socas, permitirá maior número de cortes. A cana-energia colhida em ciclos anuais aumenta de produtividade nas socas dos próximos anos ou se mantém estável durante pelo menos 6 a 8 cortes. É possível prever 10, 12 ou até mais cortes através de cruzamentos entre S. Spontaneum e S. officinarum, devido ao grande vigor da soca desse tipo de planta.
Característica da Cana Energia. Produz energia renovável, possibilitando a redução de gases do efeito estufa. Alta capacidade de conversão do carbono atmosférico em carbono orgânico na formação de biomassa. Constitui alternativa de diversificação na matriz energética e redução do consumo de petróleo. Tem alta densidade de energia, ou seja, energética e economicamente é matéria-prima mais eficiente do que aquela de plantas alimentícias. Plantas adaptadas às condições de estresse e resistentes aos microrganismos maléficos. Não compete com a produção de alimentos, podendo ser plantada em regiões degradadas ou de expansão, impróprias para outras culturas e pode ser usada no controle de erosões. Apresenta técnicas de exploração dominadas. A colheita pode ser feita durante todo ano (PUI longo) e seu produto pode ser armazenado para prolongamento do uso. Possibilidade de se obterem formas estéreis, não produtoras de sementes e que assim podem ser produzidas para que a multiplicação seja apenas vegetativa.
Os dados mostram que a longevidade da lavoura da cana energia é bem maior, com necessidade de renovação a cada dez anos – contra cinco da cana comum – e chegando a 15 cortes em alguns casos. No caso do perfilhamento, enquanto as lavouras comuns apresentam cerca de dez colmos por metro – número presente em quase todas as variedades de cana-de-açúcar – a cana energia possui quantidades quatro a cinco vezes maiores, com algumas variedades chegando a brotamentos ainda superiores. Tais características têm impacto direto no custo de produção e tornam mais competitivos os projetos que venham a utilizá-la como matéria-prima. As novas variedades da cana energia já chegam às usinas com produtividade quase três vezes superior à média verificada nos canaviais nacionais.
Utilizando a mesma área plantada, a cana energia oferece uma produção de etanol 232% maior, além de um impressionante aumento de 1.200% na produção de energia elétrica. Algumas simulações apresentadas mostram que se toda área de cana usada para etanol (5,1 milhões de hectares) fosse substituída por cana energia, a moagem saltaria 164%, de 360 milhões de toneladas para mais de 951 milhões. O incremento na produção de bagaço seria ainda maior, 450%, gerando uma sobra de bagaço que passaria de 29,5 milhões de toneladas para 384,7 milhões. O elevado potencial de ganho genético. Quanto ao ganho genético, é duas vezes superior ao da cana-de-açúcar, chegando a 3% ao ano. Com uma produtividade superior a 300 t/ha para a cana energia em um período de 15 anos.
O potencial elevado de ganho genético está ligado ao fato de o melhoramento da cana-energia estar no começo de seu ciclo, à eficiência de conversão energética da cultura e à grande diversidade genética das variedades selvagens de cana utilizadas no processo. Na cana-energia, como a diversidade dos pais é muito grande, o potencial de produção é enorme, fazendo com que o ganho genético seja alto. A nova variedade pode recuperar a decepcionante evolução da cana-de-açúcar nas últimas décadas. Números levantados pela Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura mostram que de 1961 a 2011, a planta obteve aumento de apenas 40% na produtividade.
Melhoramento Genético Produção Cana Energia. É possível realizar o melhoramento genético da Sccharum spp. também para a produção de híbridos destinados à produção de biomassa moderna.
i. A população de híbridos de cana-energia apresenta diferenças morfológicas significativas em relação a híbridos tradicionais de cana-de-açúcar, e o estudo dos componentes de produção demonstraram que a rigor estes materiais apresentam altos teores percentuais de fibra, baixos teores de açúcar nos colmos e grande número de perfilhos por metro linear;
ii. Entre os híbridos de cana energia são superiores em produção de bitomassa e de massa seca por área, chegando a produzir acima de 1,5 vezes mais massa seca na fase de soqueira quando comparados à cana-de-açúcar tradicional e à outras fontes de matéria prima para a produção de bioenergia tais como o capim elefante e o eucalipto, apresentando fortes indícios de que esta cultura talvez seja a mais indicada para ao desenvolvimento de novos projetos agroindustriais voltados para a produção de bioenergia através da utilização de biomassa moderna;
iii. Os custos de produção de massa seca obtidos na matriz idealizada demonstram que a cana energia, devido ao seu alto potencial de produção (média de 45,9 t.m.s.ha-1 – melhor material em segundo corte média de 64 t.m.s.ha-1) tem boas chances de se tornar a matéria prima de mais baixo custo para a produção de bioenergia;
iv. Existe grande quantidade de área disponível para a expansão de culturas agro energéticas no território brasileiro e onde não haveria concorrência direta com as áreas destinadas à produção de alimentos, ou que seja necessário destruir áreas de biomas protegidos.
Quanto ao número de colmos por metro (NCM), os híbridos de cana energia são superiores em produção e estabelecimento de perfilhos em seu dossel. Os híbridos de cana energia continuam se comportando de forma a serem superiores em produção de massa seca quando comparados a materiais tradicionais (hibrido de cana energia é mais produtivo e expressa uma média de 64,6 toneladas de massa de matéria seca por ha). A maior produtividade da cana energia, em toneladas por hectare, compensa com excesso sua menor produção de etanol, em litros por tonelada de cana. Tanto a produção de E2G quanto a de cana energia ainda são experiências recentes, com diferentes níveis de sucesso.
Procurou-se avaliar o efeito da utilização dessas novas modalidades agroindustriais, em particular o emprego da cana energia. Por outro lado, a difusão da produção do E2G reduziria, ao invés de aumentar, a produção de energia elétrica.
CASE DE SUCESSO BIOMASSA CANA ENERGIA PROJETO GRANBIO BIOENERGIA SÃO PAULO . A Brasil Biomassa contratada pela Granbio Bioenergia para o desenvolvimento de um mapeamento de produtores florestais e da madeira e do potencial e disponibilidade da biomassa da cana-de-açúcar para fins de geração de energia térmica no Estado de São Paulo. Trabalhamos com checagem de campo para confirmação dos dados coletados junto a Secretaria de Estado da Agricultura sobre os plantios (área de colheita e os resíduos gerados desde a extração, potencial e disponibilidade e quantitativo que podem ser aproveitados com custos de matéria-prima e de transporte). Os produtores industriais do processo do setor sucroenergético com dados sobre o potencial e a disponibilidade e quantitativo dos resíduos industriais e dados de produção e disponibilidade de biomassa em São Paulo. Desenvolvemos estudos de aproveitamento da biomassa sucroenergética para os projetos de cogeração de energia e o potencial de disponibilidade de áreas para plantações de cana energia em São Paulo. O trabalho desenvolvido pela Brasil Biomassa no mapeamento do potencial de biomassa da cana-de-açúcar e de áreas disponíveis para plantações da cana energia contemplou, portanto, um potencial de quase 3.500.000 ton. biomassa florestal e do processo industrial e de quase 3.680.000 toneladas de biomassa da cana-de-açúcar em São Paulo para o desenvolvimento de projetos industriais.
CASE DE SUCESSO MAPEAMENTO DE ÁREAS PARA PLANTAÇÕES CANA ENERGIA E A IMPLANTAÇÃO DAS PLANTAS BIOPELLETS E BIOGÁS RIO DE JANEIRO GRUPO EBX GRUPO EIKE BATISTA. A Brasil Biomassa contratada pelo Grupo EBX Eike Batista para o desenvolvimento de um mapeamento de áreas plantações cana energia e no desenvolvimento de uma planta industrial híbrida para a produção de biopellets e de biogás a ser instalada no Porto de Açu no Rio de Janeiro.Foi realizador um diagnóstico da base produtora de cana de açúcar em torno do Superporto do Açu está localizado no município de São João da Barra, norte do Estado do Rio de Janeiro, envolvendo os estados de Rio de Janeiro, Espírito Santo e Minas Gerais, tendo como objetivos específicos.
Desenvolvimento de um mapa de suprimento e fornecimento de matéria-prima da cana de açúcar como alternativa adicional de suprimento da planta. Quantificamos a área de produção de cana de açúcar e o potencial residual de palha e bagaço de cana. Quantificamos de áreas disponíveis para as plantações de cana energia.
MAPEAMENTO ESTADO DO RIO DE JANEIRO. DISPONIBILIDADE:
ÁREA DISPONÍVEL PARA PLANTAÇÃO CANA ENERGIA 101.342 HECTARES
POTENCIAL TOTAL CANA ENERGIA 5.115.931 TONELADAS
QUANTITATIVO RESIDUOS BIOMASSA (28%) 2.432.460 TONELADAS
A área de estudo teve como ponto de partida o centro do município de município de São João da Barra, norte do Estado do Rio de Janeiro. A área abrangeu um raio de 100 á 300 km envolvendo os Estados do Rio de Janeiro, Espírito Santo e Minas Gerais. Este estudo técnico mapeou as unidades de produção e de fornecimento de cana-de-açúcar nos estados do Rio de Janeiro, Espírito Santo e Minas Gerais. Neste estudo estavam relacionados aos procedimentos e de normas técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto para localização de áreas disponíveis para plantações de cana energia. Todas as atividades visavam o desenvolvimento do mapa de biomassa residual de cana para a implantação de uma unidade industrial de biopellets.Para tanto, foram adquiridas imagens do satélite Landsat com datas recentes e que possuíssem aspectos técnicos aceitáveis. Ainda, utilizou-se uma imagem do satélite SPOT para os três estados visando um melhor detalhamento dos alvos.
A Brasil Biomassa desenvolveu com sucesso projetos e estudos de viabilidade no aproveitamento e o uso da cana energia para o processamento de biopellets. Estamos implantando para a IKOS Internacional do Grupo Eike Batista uma unidade industrial de pellets da cana energia com a produção anual de 1.600.000 mt/ano onde a instalação compõem uma unidade de armazenamento de matéria-prima e duas instalações industriais (primeira de moagem e secagem industrial e uma segunda para o processo de peletização e resfriamento de biopellets).
A unidade comportava dois sistema de geração de energia térmica (três fornalhas e três secadores industriais) e um sistema de produção de biogás, três linhas especiais para o processamento, moagem e trituração industrial (com cinco moinho martelos em cada linha) para alcançar uma granulometria para o processo de peletização (seis peletizadoras industriais) ao sistema de resfriamento industrial (seis resfriadores contrafluxo) sendo transportados para o silo de armazenamento de matéria-prima pronta.
A planta industrial de biopellets deve operar ininterruptamente, requerendo um contínuo abastecimento de biomassa para a geração de energia térmica e de biomassa energética para o processo industrial. A unidade vai operar 8.760 horas/ano para produção de pellets. O processo de produção do pellets da cana energia envolverá a extração, colheita e transporte para a preparação da fibra (colheita para picagem industrial) da cana energia. A matéria-prima utilizada no processo industrial é de origem da cana energia modificada geneticamente (maior volume de biomassa com os colmos da cana). Para a colheita da cana energia será utilizado um equipamentos especial para o aproveitamento 100% da matéria-prima. Deverá passar por uma secagem natural e depois será enviada para a unidade de preparação da matéria-prima (picagem industrial) visando a redução da matéria-prima em partículas menores com uma granulometria especial para o processo.
A planta industrial de biopellets e de biogás da cana energia vai operar ininterruptamente, requerendo um contínuo abastecimento de biomassa para a geração de energia térmica (resíduos descartados) e de cana energia para o processo industrial. Por isso, a biomassa residual (para geração de energia térmica) serão estocados em grandes pilhas no pátio de estoque refrigerado (para uso contínuo em queima industrial – fornalha) e a cana energia em refinação ficará no pátio de matéria-prima. A Brasil Biomassa desenvolveu um protótipo industrial de biopellets com a cana energia
Atuamos na engenharia conceitual do projeto com um completo estudo de viabilidade financeira, calculando a taxa de retorno e o payback do empreendimento. Além de todas as estimativas de CAPEX e OPEX, no projeto básico também são contemplados os balanços de massa, balanços de vapor e balanços hídricos, a relação dos equipamentos e construções necessárias, o layout da indústria, os levantamentos de cargas e de sistemas elétricos e o cronograma de engenharia.
Desenvolvemos os estudos técnicos atendendo a todos os requisitos técnicos, pronto para dar entrada em todos os pedidos de licenças ambientais e demais licenças necessárias para o empreendimento.
Veja quais as aplicações da nossa engenharia conceitual no projeto de biopellets e biogás:
Estudos de viabilidade financeira e técnica para implantação da planta industrial de biopellets.
Elaboração de plano diretor da planta industrial
Projetos de Biogás para Cogeração de energia com o substrato da cana energia. Fizemos uma análise e planejamento estratégico da produção de biogás para a produção de energia térmica e industrial.
Estudos básicos para a implantação da planta industrial híbrida utilizando a biomassa da cana energia.
Avaliação técnica de equipamentos e o dimensionamento da tecnologia de produção de biopellets e biogás.
Trabalhamos com uma grande empresa de engenharia para o detalhamento da planta industrial.
A engenharia de detalhamento elaborou um projeto detalhado e completos contendo todos os cálculos, dimensionamentos, lista de materiais, balanços e fluxogramas, já prontos para a execução.
Trabalho nos desenhos detalhados de montagem em 3D e acompanhamento a execução do padrão de qualidade.
O projeto detalhado que foi desenvolvido envolveu:
Todos os dimensionamentos, balanços e fluxogramas das duas plantas industriais.
Elaboração de layout geral e layouts da unidade de biopellets e de biogás.
Projetos de estruturas metálicas, desenhos de montagem e lista de materiais para o projeto.
Projetos de instalações de equipamentos da planta híbrida de biopellets e biogás.
Projeto civil, elétrico e de instrumentação - fluxogramas, guia civil e de cargas dos projetos.
Projeto ambiental de produção de biopellets da cana energia e do substrato para a produção de biogás.
Projetos de interligações das duas plantas e isométricos.
Acompanhamento e verificação da performance de produção de biopelets e biogás.
O projeto encontra-se em fase de avaliação pelos diretores e investidores nacionais e internacionais para a implantação da maior planta mundial de produção de biopellets e biogás da cana energia.