Novos paradigmas na produção de etanol

A introdução da técnica da cariotipagem das leveduras, a partir da década de 90, foi um marco para a evolução da tecnologia da fermentação alcoólica. Esta técnica permitiu identificar quais leveduras estavam no processo e ficou demonstrado que algumas linhagens desaparecem dos fermentadores enquanto outras leveduras dominam a fermentação. Complementar à cariotipagem, o DNA mitocondrial foi outro avanço importante para descobrir a origem das leveduras, seus parentescos, e verificar as mudanças que elas sofrem com o tempo

Em 2007, iniciou pela primeira vez o isolamento de leveduras da própria unidade industrial, chamadas de Leveduras Personalizadas. Em outras palavras, hoje é possível realizar a seleção de linhagens de Leveduras Personalizadas para cada destilaria, porque, conforme observado, uma levedura pode ser boa para uma unidade industrial, mas não necessariamente para outra.

Complementar à estas descobertas, era preciso saber qual era o peso da levedura Personalizada em relação a outros fatores da indústria que poderiam afetar o RTC (Rendimento Total Corrigido).  Baseada nos parâmetros obtidos do Benchmarking, foram selecionadas 18 unidades com Leveduras Personalizadas, 35 unidades sem as Personalizadas e avaliou-se os dados das últimas cinco safras. A tabela a seguir exibe os dados das médias dos parâmetros avaliados no estudo e que foram comparadas pelo teste de Tukey (5% de significância).


Estes resultados indicam que os valores de RGD (Rendimento Geral da Destilaria) das unidades com Personalizadas foram significativamente maiores que os das sem Personalizadas, mostrando que parte do elevado RTC nas unidades com Personalizadas, estava sendo afetado pelo RGD. As maiores médias de extração também estavam nas unidades com Personalizadas e foram significativamente diferentes. Portanto, entre os fatores que mais impactaram no RTC está o RGD que correspondeu a 46% do impacto.

No gráfico a seguir observamos os valores médios de RGD nas destilarias com e sem Leveduras Personalizadas  nas safras 2012/13 a 2016/17. A diferença de RGD em favor das destilarias que utilizaram as personalizadas chega a 1,4%. Saber quais leveduras estavam no processo e que se mantiveram dominantes em toda a safra facilitou a operação da fermentação, dando maior estabilidade ao processo fermentativo.


Para conseguir uma levedura personalizada, o trabalho deve ser continuo e, em alguns casos, de longo prazo. O monitoramento é feito através das análises de cariotipagem e/ou DNA mitocondrial durante toda a safra de produção de etanol. Na safra passada, 18 destilarias começaram seus processos fermentativos com linhagens de Leveduras Personalizadas, que foram responsáveis pela produção de 2,27 bilhões de litros de etanol, representando 8,10% da matriz deste combustível no Brasil (CONAB, 2017).

Dentro do cenário de uso de tecnologias para redução de custos e aumento de produtividade, a possibilidade de diminuir o volume de vinhaça e também reduzir o investimento no concentrador de vinhaça merece destaque. São vários os benefícios quando se reduz o volume de vinhaça. Em primeiro lugar está relacionado ao âmbito social já que as usinas estão cada vez mais próximas de cidades e vilarejos. Segundo está relacionado a área ambiental já que a aplicação da vinhaça em excesso no solo pode ocasionar contaminação de rios, lagos e córregos pelo escoamento superficial, de lençol freáticos pela lixiviação e pode também ocasionar a salinização ou saturação do solo. Terceiro é uma questão legal, pois a normativa da CETESB P 4231 de dezembro de 2006 estabeleceu, em resumo, que: “a aplicação de vinhaça no estado de São Paulo está limitada a no máximo 150 m3/ha sem exceder a concentração de potássio de 5% da CTC (capacidade de troca catiônica) do solo”. Em quarto lugar e último, é de ordem econômica pois quanto mais vinhaça maior o raio de distribuição.

Diante de todas estas dificuldades as usinas têm optado cada vez mais pela instalação dos sistemas de concentração de vinhaça (SCV), concentrando-a ao redor de 18 °brix. É lógico que esta solução é interessantíssima. Contudo, aqui cabe uma pergunta: é melhor atacarmos a causa ou o efeito? Essa pergunta é importante porque as usinas têm uma grande oportunidade de reduzir o volume de vinhaça antes mesmo de entrar no concentrador de vinhaça, reduzindo o investimento neste sistema, bem como no consumo de vapor.

Dessa forma, iremos elencar 2 pontos que podemos atuar para reduzir o volume de vinhaça antes mesmo de entrar no concentrador:

Aumento teor alcoólico vinho: a forma mais eficaz de reduzir o volume de vinhaça é subir o teor alcoólico do vinho. O gráfico abaixo mostra a relação do volume de vinhaça com o teor alcoólico do vinho. Para um teor de 8% (v/v) produz-se cerca de 10 l vinhaça/l etanol (aquecimento indireto) e 12 l vinhaça/l etanol (aquecimento direto), contudo se subir o teor alcoólico no vinho para 12% (v/v), podemos chegar a patamares de 6 a 7 l vinhaça/l etanol.

Instalação do refervedor na base da coluna a/a1: outra forma que vem na sequência antes de instalar o concentrador é colocar um refervedor também chamado de reboliler ou A2 na base da coluna de destilação. Este equipamento tem a função de prover o aquecimento da coluna de forma indireta, ou seja, o vapor injetado na coluna não entra em contato com produto de fundo da coluna, pois não faz sentido diluirmos a vinhaça para depois querer concentrá-la. Esta opção também promove a recuperação do condensado que pode voltar ao processo melhorando o balanço hídrico da unidade. Abaixo uma tabela que mostra a redução do volume de vinhaça com a introdução somente deste equipamento (teor alcoólico de 9% v/v considerado no balanço).

Podemos concluir que é possível otimizar ao máximo o sistema de produção de etanol visando entregar ao concentrador, se necessário, uma vinhaça num menor volume possível, lembrando que o manejo e destino da vinhaça deve ser visto sob a óptica agroindustrial, uma vez que os investimentos serão feitos na indústria, porém o maior beneficiário será o setor agrícola.

Henrique Berbert de Amorim Neto – Presidente da Fermentec

Co-autores: Marcel Salmeron Lorenzi, Silene Cristina de Lima Paulillo, Mário Lucio Lopes, Fernando Henrique Giometti e Guilherme Ferreira

Revista Opiniões setembro/2018

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Reunião Anual 4.0: poder da tecnologia e dos algoritmos

Reunião Anual completou 40 anos com 350 participantes e 22 expositores

Automação, robôs, ciência de dados e algoritmos que fazem análises complexas em poucos segundos. As pesquisas se desenvolvem de forma exponencial e coisas que antes eram consideradas inacreditáveis já são uma realidade. Carne sem abate do boi, ovo sem galinha, leite sem vaca. Uma empresa varejista é capaz de descobrir a gravidez de uma mulher antes de seu marido por meio dos algoritmos. Organizações de todos os segmentos terão que se adaptar a este cenário de forma rápida e definitiva para sobreviverem. E com o setor sucroenergético, responsável por suprir necessidades tão essenciais no dia a dia das pessoas, como energia e alimentação, não será diferente. Chegou a hora da usina 4.0, da indústria 4.0 e do laboratório 4.0.

O presidente da Fermentec, Henrique Amorim Neto, alertou sobre a disrupção que chega à indústria e a necessidade de adaptação

A Reunião Anual da Fermentec chegou em 2018 ao marco de 40 anos. Reuniu em Ribeirão Preto mais de 350 participantes e 22 expositores. Todos puderam conferir a vanguarda do desenvolvimento tecnológico e os caminhos para chegar ao nível 4.0, para ganhar competitividade e permanecer no mercado. “É um momento de disrupção, de transformação”, sentenciou o presidente da Fermentec, Henrique Amorim Neto, na abertura do evento. Para mostrar que a Fermentec já está alinhada com esta nova ordem, Amorim fez o anúncio do lançamento do GAOA, o sistema de Gestão Avançada de Operação Assistida. Esta plataforma processará dados dos clientes em tempo real por meio de inteligência artificial em que o próprio algoritmo vai transmitir as informações para os gestores tomarem decisões com muito mais rapidez. Henrique Neto lembrou como esses processos automatizados estão eliminando a ação humana em muitas atividades e, por isso, a qualificação profissional terá um papel cada vez maior.

"A forma de fazer negócios mudou e startups surgem a todo instante", afirmou José Tomé (dir.) da AgTech Garage

Seguindo a mesma linha, José Tomé, fundador da AgTech Garage, um hub de startups do agronegócio instalado em Piracicaba, mostrou como a forma de fazer negócios mudou em pouco tempo, de três anos para cá. Segundo ele, a automação de processos no campo e na indústria ligada ao agronegócio tem reduzido os custos. “Startups surgem no agronegócio a todo instante. A inovação acontece em diversos lugares e sua dinâmica agora é totalmente diferente. Velocidade, energia, engajamento, propensão ao risco e cultura de inovação são as novas ordens em um mundo com mudanças exponenciais”, afirmou Tomé.

A tecnologia no canavial

Ronan Campos, da empresa IDGeo, mostrou como funciona o programa Cana Viva, um sistema de mapeamento e diagnóstico das interferências produtivas no canavial. Todo o sensoriamento é feito por satélite e com ele é possível identificar todas as reações da cana. Assim, todo o canavial é transformado em dados, que são apresentados por meio de um dashboard com gráficos, mapas e todas as informações referentes às plantas “O Cana Viva busca antecipar diagnósticos para trazer maior agilidade e assertividade na gestão de manejos, proporcionando redução de custos e otimização da produção agrícola”, explicou Campos.

Ronan Campos: o Cana Viva antecipa diagnósticos e agiliza as decisões no campo

Outra solução que vem crescendo muito no Brasil e no mundo para melhorar a saúde da cana é o controle biológico. Combater as pragas da lavoura é um dos grandes desafios do agronegócio, incluindo neste quadro os canaviais. De acordo com Luciano Olmos Zappelini, da Koppert do Brasil, quatro milhões de hectares de cana no Brasil são tratados anualmente com controle biológico. Hoje, a participação do controle biológico é responsável por 2% do mercado de defensivos. Nos últimos cinco anos houve um aumento expressivo de registros deste tipo de produto no Ministério da Agricultura, o que mostra o grande potencial de crescimento na utilização destes defensivos. As soluções podem evitar a proliferação da cigarrinha, broca, sphenophorus, entre outros. Zappelini também apresentou um equipamento que mede a umidade e a temperatura do canavial, o que permite a aplicação dos produtos do momento certo para garantir a eficácia do tratamento “Se não houvesse a aplicação de nenhum defensivo, nós só consumiríamos 30% dos alimentos produzidos no mundo, segundo a FAO. Por isso, é tão importante fazer esse controle de pragas de maneira correta e assertiva”, concluiu Zappelini.

Zappelini, da Koppert do Brasil, falou sobre o potencial de crescimento do controle biológico de pragas

Lançamento do OleoLev®

Com o OleoLev® é possível produzir biodiesel e antiespumantes a partir da vinhaça. A pesquisadora da Fermentec, Silene Paulillo, trouxe 11 leveduras da Universidade do Minho, de Portugal. Todas foram avaliadas e a que mostrou melhor performance foi a FT2519L. Em oito horas, essa levedura neutralizou o pH da vinhaça, teve crescimento de 35%, reduziu a quantidade de ácidos orgânicos em 93%. A redução do potencial poluente foi de 80% da DBO da vinhaça. Mário Lúcio Lopes, que fez a apresentou do trabalho na Reunião, revelou o grande potencial financeiro desta nova tecnologia. Enquanto a vinhaça tradicional é capaz de produzir 4 milhões de litros de óleo, esse número passa para 14 milhões com a levedura. Os estudos foram feitos em parceria com a Universidade do Minho e a JW e a próxima etapa será o teste em escala piloto.

Mário Lúcio Lopes apresentou o lançamento da Fermentec, um óleo produzido a partir da vinhaça

Teste em planta de demonstração da tecnologia StarchCane®

A Fermentec tem clientes no Canadá e Estados Unidos que produzem etanol de milho e há alguns anos começou a desenvolver tecnologias para integrar esse tipo de produção em processo paralelo à utilização do caldo de cana. O resultado deste trabalho foi a tecnologia StarchCane, único processo no mundo que fermenta o milho com reciclo de leveduras. Este ano o projeto avançou com um teste em uma planta de demonstração na unidade do Senai, em Sertãozinho, SP. Foi feita a adaptação da planta de etanol de cana para o milho, superando as dificuldades que apareceram “Os resultados foram compatíveis com as expectativas. A fermentação foi mais rápida em relação ao etanol de cana (15-25 horas), as leveduras consumiram todo o açúcar, a contaminação foi facilmente controlada e o DDGS, subproduto utilizado como matéria-prima para ração animal, apresentou alto índice proteico”, afirmou Alexandre Godoy, que coordena o desenvolvimento do StarchCane®.

Profissionais envolvidos nos testes com o StarchCane na planta demonstração

Gestão das amostras

O investimento em tecnologia para fazer análises laboratoriais é importante, mas a gestão deste processo é fundamental. Qual é a real necessidade de uma determinada análise? Qual é a frequência ideal para a análise possibilitar uma tomada de decisão? Qual é o histórico do desempenho operacional de um determinado setor de produção? Qual será o mix de produção? De acordo com Claudemir Bernardino, responder a esses questionamentos é essencial para otimizar a frequência e os custos das análises. A implementação dos processos otimizados libera o colaborador para realizar outras atividades e aumenta a eficiência das análises.

Para Claudemir Bernardino as análises também devem ser bem gerenciadas para aumentar a produtividade do laboratório

Fermentação

Rudimar Cherubin fez um balanço de como está sendo a performance das leveduras personalizadas e termotolerantes na safra. É preciso criar estratégias para se adaptar à mudança de mix, que está cada vez mais alcooleiro e não contar com a sorte e torcer para que uma levedura boa entre no processo. Um terço dos clientes Fermentec trabalham com leveduras personalizadas e nesta safra já foram produzidos 2,3 bilhões de litros de etanol utilizando a levedura personalizada. Há 25 unidades usando leveduras personalizadas e termotolerantes. Cherubin apresentou o exemplo de uma usina que passou a usar leveduras termotolerantes. Nesta unidade, a produção de etanol passou de 35 milhões de metros cúbicos em 2017/18 para 53 milhões de metros cúbicos na atual. A fermentação melhorou e pegou outro ritmo. Cherubin aproveitou para anunciar que a empresa LNF está propagando leveduras personalizadas em maiores quantidades.

Performance das leveduras personalizadas e termotolerantes foi apresentada por Rudimar Cherubin

Para aumentar a produtividade de etanol diante de um mix mais alcooleiro, além da escolha das leveduras, Fernando Henrique Giometti destacou outros pontos para obter resultados desejados na indústria. Os preços do combustível são os mais sólidos dos últimos nove anos. A primeira medida importante é fazer o tratamento do caldo específico para etanol. Outro ponto associado ao aumento de produtividade é o teor alcoólico do vinho bruto. A escolha da levedura também é fundamental. A máxima velocidade de fermentação é possível com leveduras adaptadas ao ambiente fermentativo. Segundo Fernando Henrique, a diferença de produtividade entre o melhor cliente e a média dos clientes é de 30%, então há um grande potencial de crescimento.

Giometti alertou aos clientes sobre a adaptação a ser feita na indústria para atender a um mix mais alcooleiro

Encerramento: professor Gretz marca presença pela segunda vez na Reunião Anual

Entusiasmo e desafio são as chaves para o sucesso, afirmou Gretz em sua animada apresentação

O professor Gretz, um dos maiores palestrantes motivacionais do Brasil, esteve pela segunda vez na Reunião Anual. Sua primeira participação foi há dez anos, em 2008 “vejo que o recado que passei há dez anos está super atual. Por mais que a tecnologia tenha evoluído, por trás de tudo estão as pessoas. Ninguém motiva outra pessoa, é a pessoa que se motiva, mas para isso acontecer é preciso ter estímulos, como um elogio, o reconhecimento e, principalmente, o desafio”, afirmou o professor. Além disso, o entusiasmo é fundamental “o otimista acha que vai dar certo, o entusiasta tem certeza”, esclarece Gretz. Aqui neste encontro é possível ver a parceria entre a Fermentec, seus colaboradores e clientes. Por isso, é possível abrir as portas para a motivação.

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Conectividade na gestão das usinas

Por Bruno Luiz Belanda e Fernando Henrique C. Giometti

É notório que as tecnologias da informação disponíveis atualmente estão levando as empresas a um cenário de total conectividade. No setor industrial essa evolução ganha o nome de indústria 4.0. A denominação “4.0” foi precedida por outros marcos:

- Indústria 1.0 (1760 a 1840): automação baseada em vapor;
- Indústria 2.0 (1850 a 1945): uso em larga escala da eletricidade e linhas de produção;
- Indústria 3.0 (1950 a 2000): aplicação de computadores e automação industrial nas fábricas.

Tecnologias que habilitam a indústria 4.0

De acordo com consultorias como a Boston Consulting Group e agências governamentais como a Confederação Nacional da Indústria (CNI) e Agência Brasileira para Desenvolvimento Industrial (ABDI), são nove as tecnologias que fomentam a indústria 4.0.

Tecnologias que sustentam a indústria 4.0

Internet das Coisas ou IOT: consiste em sensores conectados que permitem acesso de grandezas do mundo físico a partir da internet em tempo real;
Computação em nuvem: utilização de servidores na internet para sistemas e aplicações, sem a necessidade de investimento em servidores locais para executar sistemas complexos;
Segurança da informação: toda a camada de segurança necessária para que não haja invasão em sistemas ou repositórios de dados;
Big Data: capacidade de armazenamento e análise de grandes volumes de dados de vários formatos e origens;
Sistemas Integrados: integração total entre sistemas, eliminando a necessidade de transferir manualmente dados de um sistema a outro;
Simulações: capacidade de criação de modelos matemáticos de processos físicos para executar simulações com finalidade de planejamento e acompanhamento em tempo real;
Realidade aumentada: tecnologia para interação com modelos 3d de máquinas e processos físicos através de dispositivos móveis ou óculos especiais;
Robôs autônomos: robôs programados para executarem tarefas repetitivas, que se comunicam entre si e que podem interagir com humanos sem exposição a riscos (“cobots”, ou robôs colaborativos);
Manufatura aditiva: capacidade de imprimir peças a partir de modelos virtuais em impressoras 3d.

A aplicação das tecnologias da indústria 4.0 dependem dos segmentos de atuação, sendo por exemplo a manufatura aditiva e robôs autônomos mais aplicáveis na manufatura discreta, porém também sendo aplicáveis em menor escala na indústria de processos.

Impactos Financeiros da indústria 4.0 no Brasil

De acordo com estudo da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial, a aplicação das tecnologias da indústria 4.0 no Brasil tem potencial para gerar ganhos de pelo menos R$73 bilhões/ano no segmento industrial no país.

Ganhos Financeiros do Setor Industrial Brasileiro com a indústria 4.0

A Realidade no segmento sucroenergético

As indústrias do segmento sucroenergético se encontram em sua maioria na era da indústria 3.0, em que já existe um bom nível de instrumentação, automação industrial e aplicação de sistemas de informação para gestão de qualidade e produções.

Cenário padrão nas usinas sucroenergéticas

Apesar de contarem com diversos sistemas, as usinas ainda carecem de aplicações das tecnologias bases da indústria 4.0 para alcançarem o estado da arte em termos de produtividade e gestão. Um exemplo da possibilidade de evolução no setor sucroenergético foi constatado em pesquisa realizada com uma amostra de 30 Usinas, nas quais 46% delas não tem sequer integração entre as redes de automação e a rede de TI. Essa falta de integração aumenta o trabalho manual de analistas e engenheiros, pois estes precisam coletar dados segregados em diversos sistemas para gerenciar a qualidade e os processos produtivos.

Os Benefícios da adoção da indústria 4.0 nas usinas – gestão conectada

Adotar tecnologias como integração entre sistemas, computação em nuvem, Big Data e segurança de dados, que são base para a indústria 4.0, traz benefícios muito visíveis mesmo com aplicações rápidas. Tome-se como exemplo uma aplicação realizada como piloto adotando os conceitos acima citados, com o objetivo de identificar automaticamente em um processo fermentativo quando não houve assepsia de dornas.

Arquitetura de uma Aplicação no conceito de indústria 4.0

No piloto foram coletados em tempo real dados da automação industrial (nível, temperatura) de um conjunto de dornas, esses dados foram enviados a uma aplicação em nuvem com um sistema de Big Data, que conseguiu por meio de algoritmos avançados identificar instantaneamente os momentos em que não foi realizada assepsia após um processo de fermentação (batelada).

Como principais benefícios se pode observar a diminuição no tempo de detecção da anomalia, que passou de um período de um dia para tempo real, além do aumento no nível de gestão sem aumentar o trabalho manual de um analista.

Conclusões

Existem grandes oportunidades de ganhos no segmento sucroenergético com a adoção de tecnologias da indústria 4.0, podendo diminuir custos relacionados a carga de trabalho para realizar análises de dados, assim como aumentar o nível e a velocidade de resposta da gestão de processos para tornar as usinas mais eficientes.

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Livro da Universidade do Estado de Ohio relembra trajetória da Fermentec

Família Amorim e outros participantes do simpósio no jardim da Universidade do Estado de Ohio

Toda a história de empreendedorismo e visão de Henrique Vianna de Amorim à frente da Fermentec recebeu um reconhecimento internacional com o lançamento do livro Pathways to Collaboration (Caminhos para a Colaboração, em tradução livre). A obra, composta por dois volumes, reúne 26 biografias de empresas públicas e privadas, ligadas ao setor de ciência, tecnologia e inovação, cujos fundadores tiveram passagem pela Universidade do Estado de Ohio (Ohio State University – OSU). O local de lançamento foi a própria universidade, em que pessoas de diversas partes do mundo puderam, além de receber o livro, participar de um simpósio em que apresentaram um pouco de suas trajetórias no desafio de empreender.

O fundador da Fermentec, Henrique Vianna de Amorim, e o vice-presidente, Henrique Amorim Neto apresentam a história da empresa durante o simpósio

A Universidade do Estado de Ohio faz parte de um momento especial na vida do fundador da Fermentec, Henrique Amorim. Foi lá que ele fez seu mestrado em bioquímica das plantas no final da década de 60 e se aprofundou ainda mais em sua vocação que já estava muito aflorada: a pesquisa e a ciência aplicada. Amorim retornou a Ohio em 1974 como professor visitante, época que precedeu o início de um dos maiores centros de pesquisa de fermentação alcoólica e outras tecnologias ligadas ao setor sucroenergético, a Fermentec, nascida em 1977.

Livro conta a história da Fermentec e de outras 25 empresas, as quais os empreendedores têm ligação com a universidade

Agora, em abril de 2018, Amorim, acompanhado de sua família, sua esposa dona Vera, seus filhos Henrique (hoje presidente da Fermentec) e Flavia, sua nora Camila e seu genro Miguel, reviveu neste reencontro todas as expectativas que tinha naquela época e tudo que foi realizado em mais de 40 anos de estudo e trabalho “este evento na universidade foi maravilhoso e coroado com o livro, cujo título já diz tudo que precisamos para inovar, a colaboração. Afinal, a Fermentec nestes 40 anos não chegaria aos resultados que alcançou sem a confiança e o trabalho de seus primeiros sócios, Edvaldo Zago e Joaquim Oliveira, dos 16 sócios atuais, seus colaboradores e usinas clientes. Além disso, a capa do livro é extremamente simbólica porque mostra o jardim da universidade com seus caminhos, uma rede de conexões que nos leva ao conhecimento”, pontuou Amorim.

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Fermentec recebe alunos da Esalq em atividade inaugural

Calouros da agronomia conhecem as tecnologias em desenvolvimento na Fermentec

Os calouros de agronomia da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Esalq, de Piracicaba, iniciaram o ano letivo já conferindo na prática uma das áreas de atuação desta profissão. Cerca de 200 alunos visitaram os laboratórios da Fermentec e tiveram contato com as pesquisas realizadas em fermentação alcoólica, controle de processos, análises laboratoriais, entre outras. Para facilitar a dinâmica a turma é separada em pequenos grupos, que vão passando pelos laboratórios e recebendo as informações sobre cada um.

Em um dos laboratórios, os estudantes conferem pesquisas que serão implantadas nas usinas

Para o diretor científico da Fermentec, Mário Lúcio Lopes, é importante mostrar aos novos alunos da agronomia a ampla gama de oportunidades que a profissão oferece “o setor sucroenergético é um ótimo campo de trabalho, que exige profissionais muito qualificados e oferece boas perspectivas de crescimento”, afirmou Mário Lúcio.

O presidente da Fermentec, Henrique Amorim Neto, explica que receber os alunos da Esalq é um momento muito especial. Seu pai, fundador da Fermentec, Henrique Amorim, foi professor de bioquímica da universidade e desde a fundação da empresa diversas parcerias foram feitas em pesquisas que criaram novos paradigmas no setor sucroenergético nacional “Esperamos que esses estudantes saiam daqui conhecendo um pouco dos desafios do nosso setor e, principalmente, que se sintam motivados a se aprofundarem na área cada vez mais e possam contribuir com o agronegócio brasileiro, que é um dos gigantes da economia mundial e faz toda a diferença no desenvolvimento do Brasil”, concluiu Henrique Neto.

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Reunião de Início de Safra: usina 4.0

Participantes da Reunião de Início de Safra da Fermentec de 2018

A Reunião de Início de Safra, realizada no dia 28 de fevereiro pela Fermentec em Piracicaba, abordou uma nova realidade que hoje já faz parte de diversos segmentos do mercado e estará também no dia a dia das usinas: a ciência de dados, o aprendizado de máquina e as aplicações de inteligência artificial.

O presidente da Fermentec, Henrique Amorim Neto: desenvolvimento de tecnologias para ciência de dados e inteligência artificial

Os profissionais da Fermentec divulgaram durante o evento as tecnologias que estão em desenvolvimento para transformar dados em negócios. As transformações que estão em andamento já foram introduzidas pelo presidente da Fermentec, Henrique Amorim Neto, logo na abertura da Reunião “As usinas têm uma quantidade enorme de dados sobre a parte agrícola e o processo industrial e o projeto da Fermentec é coletar esses dados, transformá-los, ou seja, fazer a aplicação tecnológica, consumir as informações e tomar decisões dentro de uma visão analítica”, explicou Henrique Neto.

Em sua palestra sobre a conectividade das usinas, Marcel Lorenzi aprofundou os detalhes e explicou como será o Portal do Cliente, uma ferramenta que está sendo desenvolvida pela Fermentec para trabalhar com a ciência de dados. Por meio da mineração de dados será feita toda a coleta e tratamento de informações sobre o processo com comunicação aos clientes em tempo real. Esse recurso será um facilitador na tomada de decisão, seja de forma emergencial ou para basear um planejamento futuro. O Portal do Cliente funciona atualmente em projeto piloto com cinco usinas e após sua consolidação estará disponível a todos os clientes.

Bruno Belanda, fundador da Intelup, startup parceira do projeto, mostrou os problemas da usina 3.0 em que a comunicação entre as partes operacional e corporativa nem sempre ocorre como o esperado. Já na usina 4.0, a gestão é totalmente integrada entre as áreas de automação e tecnologia da informação. Com isso, o armazenamento das informações é centralizado e os painéis de gestão já exibem análises automáticas seja nas telas de uma smart tv ou do celular. Para a tomada de decisões, o sistema conta com um chat entre a Fermentec e a usina, o que permite maior agilidade.

As demais palestras apresentadas aos profissionais do setor sucroenergético mostraram que dados é o que não falta. Foram divulgadas uma série de melhorias em relação ao controle da contaminação, como verificar com ela ocorre e o tipo adequado de microbiano a utilizar e informações importantes sobre a fermentação. Na palestra Fermentações Resilientes, Mário Lúcio Lopes mostrou quais parâmetros devem ser observados para garantir o retorno da indústria ao estado original após uma interrupção. Todas as pesquisas têm uma mesma mensagem: é preciso conhecer em detalhes cada etapa do processo e seus comportamentos frente a contaminações, mudanças de temperaturas, invasão de leveduras selvagens, paradas, etc. Só com conhecimento é possível aumentar a eficiência.

O fundador da Fermentec, Henrique Amorim, encerrou o evento destacando o papel da colaboração para o sucesso das empresas

O fundador da Fermentec, Henrique Amorim, encerrou a reunião afirmando que foi a melhor dos últimos dez anos, pelo conteúdo, pela audiência e pelas novidades “É uma nova era. A Fermentec é um sucesso porque seus clientes têm sucesso. É uma parceria de ganha ganha. Colaboração é a chave. Persistência e resiliência são fundamentais”, finalizou Amorim.

Confira abaixo os tópicos da Reunião de Início de Safra de 2018 da Fermentec:

Desempenho dos clientes Fermentec na safra 2017/2018 foi apresentado por Osmar Parazzi Junior

Otávio Tufi, do Benri Ratings, mostrou os pré-requisitos para a usina operar com safra longa

Conectividade na gestão de usinas e a aplicação de aprendizado de máquina e inteligência artificial para o tratamento de dados foi o assunto da palestra de Marcel Lorenzi, que apresentou em primeira mão o Portal do Cliente, novo produto da Fermentec que está em fase piloto com cinco usinas. É a integração entre controle operacional e o sistema de gestão das unidades.

Luiz Anderson Teixeira apontou medidas para aumentar a produtividade na fábrica de açúcar

Ainda tratando sobre as novas tecnologias, Paulo Vilela mostrou como funcionam os controles avançados na condução dos processos industriais

Fernando Henrique C. Giometti abordou as novas metodologias para diagnosticar a contaminação bacteriana. Uma das formas é quantificar os metabólitos produzidos, como ácido láctico, ácido acético e manitol. Essas metodologias se mostraram viáveis técnica e economicamente, são alternativas para a redução no número de análises e podem evitar prejuízos financeiros causados por perda de rendimento na fermentação.

As melhorias nos indicadores utilizados na gestão do processo industrial foram apresentadas por Claudemir Bernardino. As atualizações estão em desenvolvimento para a criação de novas metodologias estatísticas e agilização da comunicação dos resultados. As atualizações contemplam as novas tecnologias, como o digestor quente/frio, o redesfibrador modelo África do Sul e a cromatografia.

Seguindo com o tema da contaminação, que é um dos principais problemas que afetam diretamente a fermentação, Dinailson Corrêa de Campos alertou sobre o uso racional de antimicrobianos (ácidos e antibióticos). Para cada tipo de bactéria há um conjunto de antimicrobianos mais eficaz. Como a comunidade bacteriana pode mudar ao longo do tempo, é importante fazer o teste de sensibilidade com princípios ativos variados para usar o produto mais adequado. O momento certo de aplicar e a dose também fazem a diferença para reduzir os custos e aumentar a eficiência.

O tema da palestra de Mário Lúcio Lopes foi Fermentações Resilientes. Ele mostrou estudos de caso de usinas que, após interrupção na indústria, conseguiu retomar a fermentação com os mesmos indicadores do nível original. Um ponto chave para o êxito na retomada foi a manutenção da viabilidade das leveduras. Por isso, segundo Mário Lúcio, conhecer bem a levedura que está no processo é fundamental para estar preparado para uma interrupção de processo.

 

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Características da produção de etanol no Brasil

Você sabe como é produzido o etanol no Brasil e quais são as diferenças de seu processo em relação aos produtores do exterior?

Este resumo está publicado no e-book Linhagens de Leveduras Personalizadas para Produção de Etanol: Seleção Dirigida pelo Processo, que está disponível gratuitamente no site da Fermentec. Faça o download e confira muitas outras informações importantes sobre as tecnologias para fermentação alcoólica disponíveis no Brasil.

O etanol é essencialmente produzido através dos processos de fermentação alcoólica e destilação. A principal característica que distingue o processo brasileiro de outros bioprocessos em todo o mundo é a reciclagem de células da levedura (WHEALS et al., 1999). Fermentações industriais são realizadas com alta densidade de células (8-12% p/v) em grandes fermentadores e em curtos períodos (6-12 horas). Aproximadamente, 85% de todas as destilarias brasileiras utilizam o processo de fermentação em batelada alimentada, enquanto os restantes 15% executam fermentações contínuas (GODOY et al., 2008). Além disso, caldo de cana, melaço diluído com água e uma mistura de caldo e melaço são os principais substratos para fermentação.

Várias destilarias trabalham anexadas às usinas de açúcar e fermentam uma mistura de melaço e caldo em proporções diferentes. Por esta razão, há uma grande variação na composição dos mostos entre as destilarias (AMORIM; BASSO; LOPES, 2009). No final do processo de fermentação, concentrações alcoólicas alcançam 7-11% (v/v), enquanto que açúcares residuais representam menos de 0,1% (p/v). Após a fermentação, o vinho bruto é centrifugado para separar as células de levedura em um creme que é diluído com água antes do tratamento com ácido sulfúrico (pH 2,0-2,5 por 2-3 horas), enquanto o vinho centrifugado vai para destilação. Após o tratamento com ácido sulfúrico diluído, as células de levedura retornam para os fermentadores para iniciar um novo ciclo de fermentação. Em geral, considerando o tempo necessário para todos os passos, é possível executar dois ciclos completos por dia. O período de colheita da cana tipicamente dura em torno de 240 dias, o que significa que até 480 processos de reciclagem podem ser efetuados durante este período (AMORIM et al., 2011).

Destilarias brasileiras possuem dornas com uma grande variação de tamanho, número e geometria. Nos últimos 20 anos, várias destilarias passaram a utilizar dornas de fermentação com uma parte inferior cônica desenhada pela Fermentec ao passo que dornas antigas ainda possuem o fundo côncavo. O número e o tamanho também variam, e em geral as destilarias possuem 6-7 dornas de fermentação com capacidade para 0,5-3,5 milhões de litros cada (AMORIM et al., 2011). Estas diferenças nas dornas, mostos e processos de fermentação tornam cada destilaria única.

Devido ao fato das células de levedura serem recicladas várias vezes sob condições estressantes das fermentações industriais, se faz necessária uma seleção da população de leveduras em busca das melhores linhagens. Os fatores que afetam a população de leveduras variam de uma destilaria para outra, bem como dentro da mesma destilaria em momentos diferentes durante a safra. Além disso, linhagens de leveduras industriais estão sujeitas a uma competição com espécies de Saccharomyces selvagens e não-Saccharomyces (BASSO et al., 2008).

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Fermentec e AgTech Garage: parceria amplia potencial tecnológico

A Fermentec firmou parceria com a AgTech Garage, principal hub de inteligência e conexão entre startups e grandes empresa focado no seguimento Agro brasileiro. A AgTech Garage protagonizou iniciativas importantes para o ecossistema de startups e empreendedorismo do Agronegócio, como o AgTech Valley, movimento que reconhece e potencializa a região de Piracicaba como uma espécie de Vale do Silício para Agricultura e o “1º Censo AgTech Startups Brasil” publicado junto com a ESALQ/USP, entre outras iniciativas.  O objetivo da parceria com a AgTech Garage é a aproximação com as startups que tenham sinergia com os negócios da Fermentec.

Henrique Amorim Neto, presidente da Fermentec, e o Chief Ecosystem Officer da AgTechGarage, José Tomé

Pioneira no desenvolvimento e na difusão de tecnologias para a produção de bioenergia e açúcar, a Fermentec sempre atuou lado a lado com centros de pesquisa e universidades do Brasil e do exterior buscando sempre a pesquisa aplicada, ou seja, trazer a ciência para dentro das empresas para gerar novos produtos, serviços e resultados. Essas parcerias permitiram o desenvolvimento de soluções revolucionárias para a produção de etanol, como a utilização de leveduras selecionadas na fermentação alcoólica por meio das análises da cariotipagem e do DNA mitocondrial, cromatografia para medir o rendimento da fermentação e também o balanço de açúcar de toda a usina, dentre outras tecnologias que estão presentes nas maiores e mais competitivas usinas do Brasil.

Seguindo esta direção, que conduziu seu trabalho ao longo de seus 40 anos, a Fermentec agora caminha junto com as startups, empresas pequenas, mas que são altamente tecnológicas e desafiam as grandes corporações em um cenário de transformação chamado de a Quarta Revolução Industrial “O que estamos vivendo é uma nova Revolução Industrial e quem não se adaptar ao ritmo do dinamismo das startups e dos avanços tecnológicos vai perder espaço”, afirma o presidente da Fermentec, Henrique Amorim Neto.

As mudanças que estão impactando a indústria automotiva, saúde, educação, entre tantos outros setores, também chegaram com força ao agronegócio. Portanto, o investimento em qualificação para a automatização de processos, de interpretação de dados, de precisão nas medições, é e será primordial e a sinergia com as startups vai contribuir de forma decisiva “essa integração vai potencializar ainda mais as nossas inovações e o resultado será as soluções chegando mais rápido aos nossos clientes de forma rápida, eficaz e simples”, ressalta Amorim Neto.

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Fermentec apresenta suas tecnologias em eventos pelo Brasil

Usina referência no Seminário da Stab

Usinas que se destacam e alcançam resultados expressivos em seus processos investem continuamente em tecnologia, em controles de medição e em novas metodologias. Foi o que mostrou o vice-presidente da Fermentec, Henrique Amorim Neto, em sua palestra durante o 18º Seminário Brasileiro Agroindustrial – Usina do Conhecimento, realizado pela Stab, em Ribeirão Preto, SP.

Palestra de Henrique Amorim Neto durante o Seminário Brasileiro Agroindustrial da Stab

Henrique Neto apresentou diversos dados das usinas clientes da Fermentec mais bem avaliadas e explicou os motivos do sucesso. Segundo ele, as unidades com maiores índices RTC (recuperado total corrigido) buscam excelência em todos os parâmetros “essas usinas são boas em tudo que fazem. Investem para elevar o teor alcoólico da fermentação, para melhorar sempre a qualidade da matéria-prima, fazem um controle preciso de todos os custos, enfim, elas se preocupam com todos os parâmetros que tenham impacto no RTC”, afirmou Henrique Neto durante a palestra com o tema Usina Referência.

Outro ponto abordado que tem levado as usinas a um novo patamar de eficiência é a automatização. Um estudo inédito da Fermentec comparou unidades cujos processos são automatizados (sem interferência humana), semi-automatizados, em que o funcionário realiza funções, como assepsia, controle da vazão do mosto, temperatura de dorna, entre outros, por meio de comandos em painéis de controle, e a forma manual, na qual as operações são feitas pelas pessoas sem recursos tecnológicos. O estudo comprovou a diferença nos resultados das usinas que utilizam sistemas automatizados “as unidades ganham eficiência em todos os parâmetros quando automatizam seus procedimentos e seus números em relação as que são semi-automatizadas ou manuais são impressionantes”, conclui o vice-presidente da Fermentec.

Workshop sobre etanol de milho em Goiás

Alexandre Godoy, do departamento de engenharia da Fermentec, foi a Itumbiara, GO, realizar um workshop sobre as vantagens do uso do milho na produção de etanol. As tecnologias da Fermentec já aumentaram o rendimento e reduziram o tempo de fermentação em usinas de etanol de milho do Canadá e Estados Unidos e agora todo este conhecimento está disponível para as unidades brasileiras trabalharem com fermentação de milho e caldo de cana em paralelo. Com a tecnologia StarchCane®, desenvolvida pela Fermentec, a usina pode utilizar as duas matérias-primas com os mesmos equipamentos industriais.

Workshop sobre etanol de milho foi realizado pela Fermentec em Itumbiara, GO

Nesta tecnologia, os sólidos são removidos antes da destilação, por isso a mesma coluna pode ser usada para produzir etanol, seja com milho ou cana. Esses sólidos removidos são os chamados DDGs, o subproduto do milho. É uma fonte de nutrientes, com alto valor agregado, utilizada para fazer ração animal que representa mais uma fonte de renda para as usinas “em nossos eventos estamos alertando os profissionais para esta grande oportunidade de negócio, que otimiza a capacidade industrial e diversifica os produtos. A boa notícia é que não são só cidades que estão próximas aos centros de produção de milho que podem ser beneficiadas. Usinas do Sul e Sudeste também podem utilizar milho na fermentação”, afirma Godoy.

Leveduras Personalizadas na BBest 2017

Marcel Lorenzi em Campos do Jordão, cidade que sediou o BBest 2017

As vantagens em produzir etanol com Leveduras Personalizadas foram apresentadas por Marcel Lorenzi na Conferência Brasileira de Ciência e Tecnologia na Bioenergia, a BBest 2017. No evento, realizado em Campos do Jordão, SP, Lorenzi destacou a rápida evolução destas variedades personalizadas, que hoje já são utilizadas por 18 destilarias no Brasil. Na chamada seleção dirigida pelo processo, a levedura é selecionada dentro da própria usina e reinserida no processo. Por estar totalmente adaptada às condições da usina, este tipo de levedura apresenta elevados índices de dominância e persistência quando comparadas a linhagens selecionadas, como PE2, CAT1, FT858L e Fermel®.

“A tendência é que as usinas invistam cada vez mais em suas próprias leveduras. Por meio de monitoramento da população de leveduras com análises de DNA mitocondrial e cariotipagem é possível chegar em uma linhagem sob medida que garanta retorno na eficiência industrial”, afirma Marcel Lorenzi. Atualmente, as Leveduras Personalizadas já são responsáveis pela produção de 8,1% do etanol do Brasil(dados da safra de 2016).

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Monitoramento de leveduras é tema de workshops da Fermentec

A Fermentec está promovendo workshops gratuitos para alertar os colaboradores de destilarias sobre a importância do monitoramento de leveduras durante a fermentação. No mês de setembro, três cidades receberam os eventos: Ribeirão Preto, SP, Maringá, PR, e São José do Rio Preto, SP. A levedura é a alma da fermentação e utilizar uma linhagem de boa qualidade, com viabilidade, persistência e dominância no processo é a chave para garantir uma produção eficiente de etanol.

monitoramento de leveduras workshop Fermentec Maringa

Workshop realizado para profissionais de destilarias no dia 12 de setembro em Maringá, PR.

Mas como saber se as leveduras que estão no processo são realmente as mais adequadas? Para ter acesso a dados confiáveis e saber se a fermentação está eficiente é fundamental contar com metodologias de monitoramento de leveduras, que atualmente estão muito avançadas a um custo acessível. Com essas metodologias também é possível identificar novas leveduras de qualidade para o processo industrial.

Durante os workshops, os colaboradores da Fermentec mostram porque as leveduras devem ser monitoradas, a escolha da metodologia para avaliar os processos, como é feita a seleção de leveduras e, principalmente, o impacto financeiro com a redução de custos que a destilaria pode alcançar com uma estrutura mais otimizada.

Metodologias de monitoramento de leveduras fornecem dados detalhados

Segundo a coordenadora de pesquisas em fermentação e seleção de leveduras da Fermentec, Silene de Lima Paulillo, existe um enorme potencial para muitas usinas aumentarem suas margens de lucro de forma expressiva com o acompanhamento das leveduras “os custos com análises e seleção de leveduras são muito baixos levando em conta as vantagens que elas proporcionam ao processo industrial. Hoje várias usinas já usam suas próprias leveduras, as linhagens personalizadas que trabalham sob medida para suas indústrias. Atitudes tão simples e acessíveis podem ser adotadas para explorar esse potencial que vem sendo perdido”, afirma Silene.

monitoramento de leveduras workshop Fermentec numeros

Impacto econômico nos custos de usina que utiliza levedura personalizada (produção de 100.000 metros cúbicos de etanol)

A técnica de cariotipagem faz a análise dos cromossomos de uma levedura e permite a identificação de novas linhagens ou de variantes de leveduras já conhecidas que podem ser mais robustas, tolerantes e adaptadas ao processo. Esta técnica é mais vantajosa que a genotipagem, já que enquanto a primeira analisa entre 200 mil a 2 milhões de bases, a segunda apresenta uma análise inferior, entre 100 a 5 mil bases de cromossomos. A cariotipagem, aliada à análise do DNA mitocondrial, fornece informações precisas e valiosas para o processo “O objetivo agora é fazer mais workshops como este pelo Brasil para explicar detalhadamente como funcionam as análises e seus impactos na fermentação”, conclui Silene.

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