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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