Microdestilaria de álcool

Henry Ford – 1925 entrevista ao jornal The New York Times

“O álcool é o combustível do futuro”

Universidade Estadual de CampinasFaculdade de Engenharia de Alimentos

Lab. de Engenharia Ecológica e Informática Aplicada

John F. Storfer Engº Mecânico

Prof. Dr. Enrique Ortega Rodriguez (orientador)

Definições• Sustentabilidade ecológica: baseada no princípio da solidariedade com o planeta, suas riquezas e com a biosfera que o envolve.

• Sustentabilidade social: é baseada no princípio da igualdade de distribuição de renda e de bens, no princípio da igualdade de direitos a dignidade humana e no princípio de solidariedade dos laços sociais.

• Sustentabilidade econômica: avaliada a partir da sustentabilidade social propiciada pela organização da vida material.

Locais dos Estudos

Fazenda Jardim em Mateus Leme - MG

Microdestilaria de Angatuba - SP

Visão geral• Produção de etanol em micro escala,

auto sustentável, gerando oportunidades de emprego, fixação do homem na lavoura, gerando bons alimentos e contribuindo com um sistema auto-sustentável.

Para haver uma produção economicamente viável é preciso aliar a cultura pecuária.

Dados do 1º estudoFazenda Jardim – Mateus Leme - MG

A fazenda possui cerca de 50 hectares na área central de estudo

Sendo que há uma reserva de mata nativa (não cultivada) de pelo menos 20 hectares.

Segundo o Código Florestal do pais é mais do que 20% da área da propriedade.

E pode compensar o CO2 produzido na queima do álcool.

Duas possibilidades de consumo:1 litro de álcool hidratado = 0,7 litros de gasolina

ou1 litro de gasolina contém 0,25 litros álcool anidro

85% dos carros flex utilizam álcool hidratado

Alguns dados sobre álcool etílico:

1 tonelada de cana-de-açúcar produz 70 litros de etanol = 980 litros de vinhaça

1 hectare de cana produz 6.000 litros de etanol

Diagrama Sistêmicoda Fazenda Jardim – Mateus Leme/MG

Esterco

Sol

Chuva

Vento

Materiais e Serviços

Minerais do Solo

$

Albedo

Leite

Crédito

Água

Infra-estrutura

Família

Juros e amortização do

principal

Emprétimo

Consultoria

Aspargos

Lençol Freático

(nascentes e rio)

Solo

Hortaliças

Solo

Cana-de-açúcar

SoloPlantação

super-densa de Eucalipto

Solo

Mata (reserva)

Solo

Cerrado

Trabalho Extra-agrícola(meio período)

Infra-estrutura

Poço

Micro-destilaria de Álcool

Bagaço

Álcool

Compostagem

Frutíferas

Capim e Pasto

Biomassa

VinhaçaProcesso

Gado

Vapor

$ Materiais e ServiçosFazenda Jardim

Mateus Leme - MG

Cinzas

1. Infra-estrutura

• 50 hectares de terra, das quais 2 a 4 hectares para cana-de-açúcar.

O custo sem a terra: R$ 8.845,40

• Galpão com telhado, postes de luz, instalação elétrica e hidráulica, material para manutenção, cercas, desníveis de solo.

Moenda, tanque de diluição, dornas de fermentação, caldeira, coluna de destilação, alambique e tambores de armazenagem.

Produção de 50 l/diaProdução de 50 l/dia

2. Equipamentos

Investimento em equipamentos R$ 51.506,00.

Esquema da instalação

Tacho aquecido para rapadura

Coluna de destilação e alambique

Tanques de Fermentação

3. Insumos

• Bezerros, eletricidade, uréia, taxas e impostos.

• Custo anual estimado R$ 16.919,40.

• Lenha e água sem custo

4. Despesas Anuais

• Infra estrutura .......... R$ 325,30

• Preparação .............. R$ 100,00

• Equipamentos .......... R$ 2.841,72

• Insumos ................... R$ 16.919,40

• Serviços ................... R$ 28.224,00

R$ 48.410,42

5. Produtos

• Adubo orgânico...............R$ 23.040,00

• Carne de gado em pé.....R$ 22.613,00

• Etanol .............................R$ 9.030,33

• Melaço.............................R$ 74,88

• Rapadura.........................R$ 37,44

• Eucalipto em pé...............R$ 5.780,00

• Receita total anual estimada

R$ 56.345,65Custos ............. R$ 48.410,42

6. Materiais Reciclados• Bagaço• Palha• Vinhaça• Volumoso• Cinzas de Caldeira

• Poupança total anual (estimada):R$ 4.879,00

7. Balanço EconômicoProdução de 50

litros/diaVendas ............... R$ 56.345,65 Custos ................ R$ 48,410,42

Saldo .................. R$ 7.935,23Relação Benefício / Custo = 0,164

(16,4%)

Diagrama de Benefício / Custo em Microdestilarias

0,164

0,251

0,426

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0 50 100 150 200 250

litros / dia

Índi

ces:

lucr

o / d

espe

sa

Sol

Chuva

Vento

Materiais e Serviços

Minerais do Solo

$

Albedo

Crédito

Água

Prefeitura

Juros e amortizaç

ão do principal

Investimentos

Lençol Freático

(nascente e riacho)

Solo

Hortaliças

SoloCana-de-açúcar

SoloMata

Nativa

Solo

Pomar

Infra-estrut

ura

Processo

Bagaço

Etanol

Biomassa

Vinhaça

Vapor

Angatuba - SP

Cinzas

Melaço e Rapadura

Microdestilaria

Diagrama Sistêmico Angatuba - SP

Microdestilaria

Riacho

Oficina

A

A

A

A

A

A

A

A

A

P O M A R

Storage Group

Bombonas

Casa do Operador

DepósitoMudasH O R T A

CANAVIAL

Microdestilaria de ANGATUBA - SP

Região da microdestilaria de Angatuba - SP

Vantagens Vantagens atuaisatuais

Álcool etílico para combustível hidratado (94%)

Cinzas do bagaço (adubo potássico - fosfatado)

Vinhoto para alimentação do gado e refertilização

Esterco fermentado Rapadura Bagaço para alimentação de caldeiras Aguardente Vinhoto para fertilização da plantação Bagaço para papel-cartão Açúcar mascavo

Vantagens Vantagens futurasfuturas

• Integrar políticas governamentais com pequeno produtor,

• Disponibilizar recursos financeiros,

• Isenções tributárias,

• Acesso às tecnologias para melhoria da produção,

• Qualificar os produtores e

• Criação de um órgão de regulação da atividade.

I Seminário de Tecnologia para Pequena Produção de Álcool

21 e 22 de maio de 2007 - Brasília

Como viabilizar?Como viabilizar?

Legenda dos Índices Emergéticos

Tr Transformidade (seJ / J) % R Renovabilidade

EYR Razão de Rendimento Emergético

ELR Taxa da Carga Ambiental

EIR Razão de Investimento de Emergia

SI Índice de Sustentabilidade

EER Razão de Intercâmbio de Emergia

Dados Comparativos entre as microdestilarias de Mateus Leme e

Angatuba com uma Usina Padrão

ÍNDICE FAZENDA ANGATUBA USINA JARDIM PADRÃO

Tr 1,93E+04 3,26E+05 4,87E+04% R 93,17 90,84 30,90%EYR 14,67 10,92 1,57ELR 0,07 0,1 2,23EIR 0,07 0,1 1,74SI 209,57 109,2 0,71

EER 0,88 3,36 0,68

Quanto maiores os valores, menor sua eficiência

Gráfico Comparativo da Transformidade (Tr)

1,93E+04

3,26E+04

4,87E+04

0,00E+00

1,00E+04

2,00E+04

3,00E+04

4,00E+04

5,00E+04

6,00E+04

Faz. JARDIM ANGATUBA USINA PADRÃO

Locais do estudo

(Tr)

seJ/

J

Quanto maior for o índice, maior a possibilidade dele ser sustentável

Gráfico Comparativo daPorcentagem de Renovabilidade (% R)

93,17 90,84

30,90

0

20

40

60

80

100

FAZ. JARDIM ANGATUBA USINA PADRÃO

Locais do estudo

(% R

)

Quanto maior for esse índice, maior será a eficiência em sua utilização de

recursos investidos na economia.

Índice = 1 Valor investido = Energia disponibilizada

Gráfico Comparativo daRazão de Rendimento Emergético (EYR)

14,67

10,92

1,57

02468

10121416

Faz. JARDIM ANGATUBA USINA PADRÃO

Locais do estudo

Razã

o (E

YR)

Quanto maior o índice, maior a pressão causada ao eco-sistema pelos processos produtivos.

< 2 baixo impacto 2 > X > 10 impacto moderado

> 10 grande impacto ambiental

Gráfico Comparativo daTaxa de Carga Ambiental (ELR)

na produção de etanol

0,07 0,10

2,23

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Faz. JARDIM ANGATUBA USINA PADRÃO

Locais do estudo

Razã

o (E

LR)

Quanto menor o índice, mais eficiência no sistema produtivo, utilizando recursos naturais,

contra recursos financeiros

Gráfico Comparativo da Razão de Investimento de Emergia (EIR)

0,07 0,10

1,74

0

0,5

1

1,5

2

FAZ. JARDIM ANGATUBA USINA PADRÃO

Locais estudados

Razã

o (E

IR)

Quanto maior for o índice, menor será o impacto ambiental

SI < 1 economias altamente desenvolvidas1 < SI < 10 economias em desenvolvimentoSI > 10 economias pouco desenvolvidas

Gráfico Comparativo do Índice de Sustentabilidade (SI)

209,57

109,20

0,710,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

FAZ. JARDIM ANGATUBA USINA PADRÃO

Locais do estudo

Razã

o (S

I)

É o Índice do Comércio Justo, quanto mais perto estiver de 1

Gráfico Comparativo da Razão de Intercâmbio de Emergia (EER)

na produção de etanol

0,88

3,36

0,68

0

1

2

3

4

FAZ. JARDIM ANGATUBA USINA PADRÃO

Locais do estudo

Razã

o EE

R

Conclusões

O desempenho do sistema agro-combustível

frente à sustentabilidade de seu processo e a

baixa agressão ao meio ambiente, representa

um grande fator se comparado às grandes

usinas de cana-de-açúcar, que utilizam

fertilizantes e agrotóxicos em larga escala que

infiltram no subsolo levando ácidos, CO2,

metais pesados e metano.

• A cultura de cana-de-açúcar tem baixo uso de defensivos agrícolas e insumos químicos, pois se utiliza da fertirrigação com a vinhaça, palha e cinzas da caldeira, insumos naturais.

• A análise emergética foi utilizada para poder analisar a importância dos fatores que cercam a produção de etanol, podendo ajudar a melhorar o desempenho de seu processo, com vistas à sustentabilidade com responsabilidade.

Cálculo do tamanho em hectares da plantação decana-de-açúcar em função do uso do etanol em

veículos – Pegada Ecológica –

Quantidade de km percorridos 300 km/semana

Consumo do veículo 15 km/L

Consumo médio por semana 20 L / semana

Consumo médio por mês 90 L/ mês

Consumo médio por ano 1.080,0 L/ ano

Produção anual de etanol na lavoura 6.000 L/ha

Área necessária de plantio de cana 0,18 hectares

Produção de vinhaça proporcional 15.120,0 L/ ano

• Se a alternativa da micro-destilaria é boa o que é necessário para promovê-la?

• Políticas públicas ao pequeno produtor, acesso às tecnologias, criação de um órgão regulador da atividade, dentre outras.

• Quais seriam os grupos e movimentos sociais interessados?

• Assentamentos agrícolas e pequenos grupos agro-familiares ou não.

• Quais as ressalvas para um programa de produção de etanol, alimentos e serviços ambientais?

• Que se baseiem em baixa produtividade do etanol aliado a outras culturas silvo-pastoris, sob a óptica da sustentabilidade ecológica.

Laboratório de Engenharia Ecológica - FEA

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