Ir direto ao conteúdo

Resíduos da produção de etanol de cana: lixo ou oportunidade?

 

A vinhaça é um dos resíduos que se obtém no processo de purificação do etanol. Nesse estudo, o autor busca entender qual a melhor forma de aproveitá-la industrialmente e também reduzir o seu impacto ambiental.

Entre as conclusões, destaca-se a subutilização do potencial da vinhaça, a qual poderia representar fontes adicionais de energia, produção de componentes de alimentação animal e redução do consumo de água dentro de uma planta se fosse devidamente processada.

A que pergunta a pesquisa responde?

A pesquisa resume brevemente os usos da vinhaça da produção de etanol utilizando-se a cana-de-açúcar. A vinhaça, um dos resíduos da purificação do etanol, é amplamente utilizada simultaneamente na irrigação e na fertilização de plantações . São apresentadas as tecnologias de potencial melhor aproveitamento da vinhaça dentro do contexto científico, como a utilização dos nutrientes presentes nesse efluente como ponto de partida para crescimento microbiano, o qual pode produzir compostos de alto valor agregado; a possibilidade de biodigestão, que é alternativa utilizada por poucas usinas no Brasil, para geração de biogás; e a utilização de processos oxidativos, que podem diminuir a toxicidade da vinhaça. No entanto, diante das alternativas apresentadas pela comunidade científica, poucas ultrapassam a barreira de desenvolvimento industrial - cenário amplamente diferente do segmento da produção de etanol a partir do milho, que vem passando por inovações drásticas, e altamente rentáveis, nos últimos anos.

Por que isso é relevante?

A indústria de etanol brasileira se mantém tecnologicamente estagnada. O Brasil abriga mais de 300 biorrefinarias ativas de cana-de-açúcar, produzindo valores próximos a 25 bilhões de litros por ano. O país foi responsável por muitos anos pelo estado da arte na produção fermentativa de etanol, utilizando-se de um processo simples, rentável e eficiente. Embora diversas tecnologias para potenciais melhorias, especialmente para a adição de valor aos resíduos gerados, tenham sido desenvolvidas por pesquisadores no Brasil e no exterior, a indústria de etanol de cana-de-açúcar absorveu pouco dessas inovações. A vinhaça, um dos resíduos produzidos nas usinas de cana-de-açúcar, é caracterizada como um efluente rico em nutrientes. A vinhaça tem sido aplicada principalmente em práticas de fertirrigação, reduzindo a demanda de água nos campos. Alguns estudos, no entanto, implicam que tais práticas têm efeitos negativos sobre o solo e águas subterrâneas a longo prazo. O estudo em questão traz o alerta de diversas potenciais soluções para redução dos riscos ambientais que podem, ao mesmo tempo, gerar outras fontes de renda para as usinas.

Resumo da pesquisa

Várias preocupações ambientais surgiram em torno dos subprodutos desta indústria. A vinhaça, a fração líquida gerada pelas operações de rectificação e destilação do etanol, é um efluente rico em enxofre, tem baixo pH, é escuro e odoroso, e é produzido em volumes até 20 vezes de etanol. Os tratamentos tradicionais de águas residuais, como bioprocessamento, processos oxidativos avançados, digestão anaeróbica e processos químicos, foram aplicados ao gerenciamento da vinhaça. Apesar da maior parte da sua utilização em práticas de fertirrigação, a vinhaça pode representar um fator chave para aumentar a rentabilidade e os resultados ambientais de uma planta de cana-a-etanol. A aplicação de algumas soluções de atualização para a vinhaça derivada da cana-de-açúcar pode representar fontes adicionais de energia, produção de componentes de alimentação animal e redução do consumo de água dentro de uma planta.O uso de tecnologias maduras, ainda não generalizadas na indústria da cana-a-etanol, poderia ajudar a atenuar as preocupações ambientais.

Quais foram as conclusões?

Enquanto para muitas fontes de resíduos, uma ampla literatura está disponível (por exemplo, esgoto doméstico, chorume, etc), para outros, as referências são mais escassas e muitas oportunidades ainda não estão bem consolidadas, como é o caso da vinhaça de cana-de-açúcar. O uso de práticas tradicionais, como a fertirrigação, pode causar problemas ambientais na qualidade da água e do solo, e o uso de abordagens mais robustas deve ser uma solução prática para o manejo da vinhaça. A fertirrigação é frequentemente uma prática que pode fornecer uma falsa impressão de resolver o problema do descarte de vinhaça. O uso de biodigestão é um processo relativamente inexplorado em usinas de cana-de-açúcar e pode aumentar significativamente a produção de energia, reduzindo a quantidade de água usada dentro de uma usina. Outros processos podem ainda ajudar a diminuir a toxicidade da vinhaça e também podem ser usados como um pré-tratamento para o crescimento microbiano, o que poderia gerar alta produtividade de produtos químicos de valor agregado. O tratamento da vinhaça antes do uso como fertilizante e água de irrigação reduziria potencialmente o impacto ambiental das aplicações atuais.

Quem deveria conhecer seus resultados?

A comunidade envolvida em processos sucroalcoleiros, tanto da parte industrial, como acadêmica e científica.

 

Cristiano Eduardo Rodrigues Reis é pós-doutorando no Laboratório de Biocatálise pela Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo. Doutor em Bioproducts and Biosystems Science, Engineering, and Management pela University of Minnesota e engenheiro químico pela Universidade de São Paulo. Tem experiência em adição de valor a resíduos agroindustriais por meios microbianos e químicos, produção e caracterização de biocombustíveis (etanol e biodiesel), tratamento biológico de efluentes e outros tópicos dentro de bioprocessos.

Referências:

  • CHRISTOFOLETTI, C. A. et al. Sugarcane vinasse: environmental implications of its use. Waste Management, v. 33, n. 12, p. 2752-2761, 2013.

  • REIS, C. E. R. et al. New technologies in value addition to the thin stillage from corn-to-ethanol process. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, v. 16, n. 1, p. 175-206, 2017.

  • FILOSO, S. et al. Reassessing the environmental impacts of sugarcane ethanol production in Brazil to help meet sustainability goals. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 52, p. 1847-1856, 2015.

  • JIANG, Z. et al. Effect of long-term vinasse application on physico-chemical properties of sugarcane field soils. Sugar Tech, v. 14, n. 4, p. 412-417, 2012.

  • GOLDEMBERG, J. et al. The sustainability of ethanol production from sugarcane. Energy policy, v. 36, n. 6, p. 2086-2097, 2008.

  • RODRIGUES REIS, C. E. e HU, B. Vinasse from Sugarcane Ethanol Production: Better Treatment or Better Utilization?. Frontiers in Energy Research, v. 5, p. 7, 2017.

Todos os conteúdos publicados no Nexo têm assinatura de seus autores. Para saber mais sobre eles e o processo de edição dos conteúdos do jornal, consulte as páginas Nossa equipe e Padrões editoriais. Percebeu um erro no conteúdo? Entre em contato. O Nexo faz parte do Trust Project.

Já é assinante?

Entre aqui

Continue sua leitura

Para acessar este conteúdo, inscreva-se abaixo no Boletim Coronavírus, uma newsletter diária do Nexo: