Notícias e atualizações sobre o trabalho desenvolvido pela Fermentec, empresa que transfere tecnologia para o setor sucroenergético do Brasil e exterior
Por Henrique Berbert de Amorim Neto e Fernando Henrique Carvalho Giometti
A produção de etanol a partir da cana-de-açúcar é um pilar essencial do sistema bioenergético brasileiro, sendo um exemplo reconhecido mundialmente de biocombustível sustentável. Ao longo dos anos, o setor tem se beneficiado de várias inovações tecnológicas que visam aumentar a eficiência, reduzir custos e minimizar o impacto ambiental.
Com tantas inovações tecnológicas, as usinas necessitam de uma gestão eficaz que possa gerar valor em diversas frentes. Nunca foi tão importante o conceito de empresas ambidestras, aquelas que conseguem equilibrar a exploração de novas oportunidades (inovações) com a otimização das operações existentes (eficiência). Este equilíbrio é crucial para enfrentar as demandas do mercado e as mudanças tecnológicas, permitindo que a empresa mantenha sua competitividade a longo prazo.
A diversificação é a chave para a robustez financeira e sustentabilidade das usinas sucroenergéticas. Expandir para novos produtos e mercados, como hidrogênio verde, biogás, biometano, etanol de segunda geração, bioinsumos e leveduras, é uma estratégia essencial. Ao mesmo tempo, as usinas precisam atingir indicadores de desempenho conforme as melhores práticas do mercado nas operações existentes, alcançando excelência em Recuperação Industrial, controle de perdas setoriais, eficiência da fermentação e custos compatíveis com o benchmark do setor.
Além de extrair uma vasta gama de produtos da cana, as operações existentes estão na iminência de uma grande revolução ditada pela biotecnologia de seleção de leveduras, metagenômica, analisadores de processo NIR online e inteligência artificial. Estas inovações prometem transformar os processos industriais ao oferecerem novas formas de otimizar a fermentação, melhorar a qualidade dos produtos e reduzir custos operacionais.
Biotecnologia para seleção de leveduras
A biotecnologia aplicada à seleção de novas leveduras é vital para as destilarias, permitindo desenvolver linhagens que toleram melhor os estresses da produção de etanol, resultando em rendimentos mais elevados e fermentações com maior estabilidade. Técnicas como mutagênese induzida, fusão de esferoplastos, cruzamentos entre cepas, seleção dirigida pelo processo, evolução adaptativa e engenharia genética são utilizadas para criar leveduras personalizadas que dominam e aumentam o rendimento fermentativo. Inovações recentes incluem leveduras produtoras de ácido succínico para reduzir contaminações bacterianas e leveduras não floculantes, bem como engenharia genética para desativar genes e conferir resistência a inibidores vegetais, melhorando a competitividade contra contaminantes.
Metagenômica: o novo horizonte no combate à contaminação
A metagenômica é uma abordagem inovadora que permite a análise de material genético coletado diretamente de amostras ambientais, sem a necessidade de cultivar microrganismos, proporcionando insights sobre a diversidade e funcionalidade das comunidades microbianas. Suas principais etapas incluem coleta de amostras, extração de DNA, sequenciamento e análise com bioinformática, revelando informações sobre genes e vias metabólicas ativas. Diferentemente do cultivo tradicional, a metagenômica oferece uma visão holística e detalhada das comunidades microbianas, permitindo a identificação, monitoramento de microrganismos em diversas aplicações industriais e agrícolas para tomadas de ações.
Tecnologia infravermelho próximo – NIR
A tecnologia NIR (infravermelho próximo) está revolucionando a fermentação alcoólica ao fornecer dados analíticos em tempo real sobre parâmetros críticos, como a concentração de açúcares, a composição do mosto e o estado do levedo. Esses dados permitem ajustes dinâmicos no processo de fermentação, como a otimização das condições de operação e controle mais preciso da alimentação e do pH. Com isso, é possível aumentar o teor alcoólico do produto, melhorar a eficiência da fermentação, reduzir o tempo de espera e a produção de vinhaça. Além disso, a integração do NIR com algoritmos de controle avançado permitirá uma resposta mais rápida às variações no processo e a tomada de decisões mais informadas, resultando em uma maior produtividade e consistência na produção de etanol. Atualmente, a Fermentec tem acompanhado a aplicação desta tecnologia em seus clientes na qualidade da matéria-prima (PCTS, esteira de cana desfibrada ou no Chute Donelly), extração em tempo real e qualidade do bagaço para as caldeiras, cinética de fermentação com NIR na recirculação das dornas e qualidade do açúcar.
A era digital na excelência operacional
Integrar plataformas MES (Manufacturing Execution Systems) na busca pela excelência operacional oferece uma visibilidade em tempo real do processo produtivo com monitoramento preciso dos KPIs e a detecção precoce de problemas. Essa integração, aliada às ferramentas de análise de dados, possibilita um estudo avançado, o gerenciamento eficiente de desvios e a otimização da produção com base em dados precisos. Todo esse conjunto facilita o desenvolvimento e a gestão de planos de ação colaborativos, promovendo uma abordagem baseada em dados que melhora a eficiência operacional e impulsiona a excelência contínua, além de aumentar a velocidade da tomada de decisão pela equipe da usina.
Especialista virtual com IA generativa
Na rotina de produção de açúcar e etanol, desafios inesperados, como aumento de perdas e reações imprevistas podem ocorrer a qualquer momento. Nesses casos, imagine poder contar com inteligência artificial generativa disponível 24 horas, 7 dias por semana, treinada com décadas de conhecimento e dados técnicos de pesquisa. Quando uma usina enfrentar um problema, a situação pode ser relatada ao especialista virtual que, com base em um vasto arcabouço técnico, fornece uma resposta personalizada com causas e ações corretivas recomendadas. Isso permite que a usina reduza perdas financeiras, otimize processos e mantenha a continuidade das operações de forma eficiente.
Tais desenvolvimentos tecnológicos têm permitido reduzir o volume de vinhaça, minimizar as perdas de açúcares ao final da fermentação, melhorar as estratégias no controle da contaminação bacteriana e minimizar os desvios operacionais, conferindo maiores eficiências fermentativas a custos viáveis.
Neste novo cenário, as usinas precisam de uma gestão robusta e de profissionais altamente capacitados. A tecnologia, embora valiosa, é apenas uma ferramenta. O verdadeiro sucesso vem da capacidade de aplicar o conhecimento, o comprometimento e as habilidades dos colaboradores de forma eficaz. A integração dessas tecnologias com uma gestão competente é o caminho para alcançar a excelência operacional e garantir o sucesso dos projetos de melhoria. Com dedicação, inovação e uma visão clara do futuro, o setor sucroalcooleiro brasileiro está preparado para enfrentar os desafios e aproveitar as oportunidades que surgirem, consolidando-se como líder global em sustentabilidade e eficiência.
As análises de contaminação por metagenômica pela Fermentec cresceram nos últimos anos. Este artigo explica com detalhes o que é a metagenômica e porque esta metodologia é uma revolução na pesquisa de bactérias e leveduras. A metagenômica é uma área da genômica que se concentra no estudo de material genético coletado diretamente de amostras ambientais, como solo, água, ar ou amostras biológicas, sem a necessidade de cultivar os microrganismos presentes. Em vez de analisar o genoma de organismos isolados, a metagenômica busca entender a diversidade e a função genética de comunidades microbianas complexas presentes em um determinado ambiente.
Com a evolução das técnicas de sequenciamento do DNA, as análises de metagenômica ganharam um forte impulso e passaram a ser aplicadas para diversas situações que requerem o rastreamento, monitoramento, análise, prospecção e identificação de microrganismos. Em 2018, a Fermentec realizou o maior estudo sobre metagenômica de bactérias contaminantes em processos de produção de etanol. Foram 22 usinas participante e cerca de 1.000 amostras analisadas.
As principais análises feitas na metagenômica são a da diversidade microbiana, que identifica e caracteriza a diversidade de microrganismos presentes em uma amostra sem depender do cultivo em laboratório; das funções genéticas e das vias metabólicas que estão ativas na comunidade microbiana.
A Metagenômica de bactérias e leveduras representa uma ferramenta poderosa e inovadora, abrindo novos horizontes na investigação da vida microbiana e suas implicações nas mais diversas áreas do conhecimento científico, auxiliando a detectar, identificar e monitorar bactérias e leveduras que afetam os processos de produção agrícola e industrial.
Como funciona uma pesquisa na metagenômica?
A análise é feita pelas seguintes etapas:
1 – Coleta de amostras: Amostras ambientais, como solo, água ou amostras biológicas, são coletadas para análise e devem ser preferencialmente congeladas o mais rápido possível do momento da sua coleta.
2 – Extração de DNA metagenômico: o DNA é extraído diretamente da amostra, capturando o material genético de todos os microrganismos presentes na amostra, sejam eles cultiváveis ou não. Isso permite detectar e determinar a presença de microrganismos que não são cultiváveis, exigem condições muito especiais para seu crescimento em laboratório, podem entrar em estágios de latência ou formar esporos que requerem condições especiais para sua ativação.
3 – Sequenciamento de DNA: o DNA extraído é sequenciado para a obtenção de informações sobre a composição genética da comunidade microbiana. Para amostras de vinho bruto, por exemplo, podem ser analisadas entre 5 mil e 50 mil fitas de DNA por amostra devido à abundância de bactérias. É um número muito expressivo e representativo se compararmos com 30 a 300 colônias em uma placa de Petri e “sem identificação”.
4 – Análise bioinformática: os dados de sequenciamento são analisados usando ferramentas bioinformáticas para identificar genes, vias metabólicas e outras características genéticas presentes na amostra. Atualmente, usamos a base de dados RefSeq para fazer as comparações.
O que é RefSeq?
Reference Sequence (RefSeq) fornece registros de sequência e informações relacionadas para vários organismos e microrganismos além de uma base para estudos médicos, funcionais e comparativos. O RefSeq é um conjunto não redundante de padrões de referência derivados de bancos de dados que incluem cromossomos, moléculas genômicas completas (organelas, vírus, plasmídeos), contigs genômicos, regiões genômicas, mRNAs, RNAs e proteínas. Em resumo, o RefSeq contém todos os genomas de referência disponíveis no National Center for Biotechnology Information (NCBI). A identificação dos microrganismos depende da comparação das sequências de DNA presentes nas amostras com material depositado em bancos de dados, como o NCBI.
Quanto ao sequenciamento, a análise de Metagenômica pode ser feita em sistemas de 2ª e 3ª geração. A Fermentec tem trabalhado com um laboratório parceiro que faz a análise de 3ª geração, baseada no uso da tecnologia nanopore. Ou seja, os resultados da Metagenômica das nossas análises baseiam-se em uma nanotecnologia que está entre as mais avançadas em uso comercial. São estas sequências de DNA que vão permitir a identificação dos microrganismos pelo RefSeq.
Intepretação dos resultados
A Metagenômica fornece resultados relativos, ou seja, de abundância ou frequência relativa das espécies de microrganismos presentes na amostra. Em muitas situações, temos uma miríade de espécies que estão presentes em proporções muito baixas, ou inferiores a 1%. Por isso, damos maior foco nas espécies que representam acima de 1% da população, exceto em casos especiais quando o microrganismo pode causar algum tipo de problema mesmo estando em baixas proporções na amostra. A proporção de cada táxon dentro dos níveis taxonômicos é calculada da seguinte forma:
Quantidade de amostra
Para a análise são necessários pequenos volumes, sendo 10 mL suficientes. De qualquer forma, para algumas unidades industriais temos recomendado enviar um volume maior de amostra (0,5 a 1 L) para que se mantenha mais tempo congelada durante o transporte.
Dúvidas frequentes
Existe alguma diferença na análise de bactérias e leveduras?
Sim. A análise de bactérias está baseada na sequência universal do 16S rDNA, enquanto que a de leveduras baseia-se nas sequências espaçadoras ITS (Internal Transcribed Spacer). Ambas as sequências funcionam como um código de barras (“bar code”) para identificação e classificação dos microrganismos. Além disso, essas diferenças fazem com que uma análise não interfira na outra.
Qual a principal diferença entre Metagenômica e o cultivo tradicional de microrganismos?
A principal diferença está na forma de analisar os microrganismos. No cultivo tradicional, os microrganismos são isolados, cultivados e analisados individualmente. Na metagenômica fazemos a análise do coletivo; não é necessário cultivar nem isolar o microrganismo para fazer a sua identificação. Se for necessário isolar determinado microrganismo, a técnica de metagenômica deve ser associada com a do cultivo, já que a metagenômica vai destruir o microrganismo para analisar o DNA.
E se o microrganismo já estiver morto, isso pode interferir no resultado da Metagenômica?
Sim, não podemos deixar de considerar essa observação. Mesmo se o microrganismo estiver morto, a metagenômica vai detectar o DNA se estiver intacto. De outro lado, é importante lembrarmos que quando um microrganismo morre, as hidrolases continuam ativas e o DNA acaba sendo hidrolisado ou destruído pelas enzimas da própria célula. De qualquer forma, o especialista em metagenômica sempre avalia as condições e informações sobre a amostra para poder fazer uma análise segura.
A Reunião Anual de 2024 marcou uma nova era do evento realizado pela Fermentec há 47 anos. Em um novo espaço, realizada no Multiplan Hall no Ribeirão Shopping, o evento contou com mais de 800 participantes, 22 patrocinadores e 50 expositores, quase o dobro em relação aos anos anteriores. Com uma estrutura mais ampla, moderna e com as comodidades do Ribeirão Shopping, os participantes usufruíram um conteúdo técnico de alto nível com conforto e praticidade.
As palestras foram divididas em cinco painéis: estratégico, etanol de milho, Açúcar, Tecnologias Digitais e Processos e Tecnologias Industriais.
Mais de 800 pessoas participaram da Reunião Anual de 2024 realizada no Multiplan Hall no Ribeirão Shopping
Evento contou com 50 expositores e 22 patrocionadores
A nova mascote da Fermentec, Pedrina (à direita, azul), fez sucesso entre os participantes da Reunião Anual
Presidente da Fermentec, Henrique Berbert de Amorim Neto
Henrique Berbert de Amorim Neto abriu a Reunião Anual. Superando desafios, criando oportunidades é o tema da Reunião que reflete bem como o mercado está favorável para as energias renováveis. Amorim destacou que desde o programa Proálcool o Brasil nunca teve tantos investimentos e oportunidades como agora. O tripé etanol de primeira geração, açúcar e bioeletricidade estão no foco deste processo de evolução das tecnologias e inteligência artificial. A Fermentec investe neste avanço com inovação, capacitação de pessoas, pesquisa e desenvolvimento com modelos de negócios diferentes, como pesquisa aplicada em parceria com os clientes, novos projetos patenteados, corporates com empresas que querem testar seus produtos e fomento. Teremos nos seis painéis desta Reunião Anual muita tecnologia, caminhos a serem seguidos, novos níveis de excelência e todas as oportunidades que teremos no setor.
Painel estratégico
Plínio Nastari, da Datagro
O painel estratégico iniciou sua programação com uma das maiores referências do setor no Brasil, Plínio Nastari, da Datagro, que fez uma reflexão sobre o que o Brasil já atingiu em termos de matriz energética limpa e renovável e que pouco se fala sobre isso. Em 2023, a matriz energética do Brasil era 49% renovável, sendo que a média mundial é de 14% e a média OCDE é 11%. No entanto, o país poderia ser mais de 50% renovável se fosse utilizado todo o potencial da frota de veículos flex do Brasil. Nastari fez um panorama sobre o desempenho da safra atual em diversos aspectos, sobre o mercado internacional e balanço mundial. O Brasil hoje tem muitas oportunidades, muito aumento de produtividade para ser capturado, o que propicia um momento virtuoso, mas segundo Nastari o problema é que se fala pouco sobre os 49% de energias renováveis do país.
Professor da Unicamp, Gonçalo Pereira
Na segunda palestra, o professor Gonçalo Pereira, da Unicamp, falou sobre uma visão equivocada que se tem hoje sobre a “novidade” do hidrogênio na produção de energia. Na visão do professor, o uso do hidrogênio puro é uma ideia pior do que a carro elétrico porque é uma molécula muito pequena, com muita energia que provoca desgaste nas partes mecânicas do veículo, ou seja, não há uma boa relação custo-benefício. Portanto, com o carro elétrico está se trocando petróleo por mineração. A novidade é que sempre foi o hidrogênio. Um caminhão-tanque que transporta etanol carrega cinco vezes mais hidrogênio do que um veículo que carrega o hidrogênio puro e ainda tem os requisitos de baixa temperatura que encarecem sua manutenção. O hidrogênio está lá, colado no etanol. Por isso que o etanol com motor a combustão é o melhor investimento, gera empregos e promove o desenvolvimento social.
Ingrid Gregorio, da Horiens
Ingrid Gregorio, da Horiens, explicou o funcionamento do sistema Agrymetric que une agrometeorologia e ciência de dados para contratar um seguro paramétrico agroclimático. Manejo, solo e genótipo são requisitos de produtividade que estão nas mãos do produtor, já o clima não pode ser controlado. O seguro é baseado em simulações de culturas que avaliam os riscos climáticos com dados robustos para a criação de modelos com machine learning. Os dados climáticos são incorporados aos do cliente e da própria área agrícola da propriedade.
Mário Lúcio Lopes
Mário Lúcio Lopes apresentou novos projetos da Fermentec que vão além do açúcar e do etanol e como funcionam as etapas de desenvolvimento de produtos. Entre os novos projetos que estão em desenvolvimento, Mário destacou o Cellev para produzir levedura a partir do bagaço de cana, o bioplástico produzido do açúcar da cana (L-Lactato) e o Oleolev que transforma compostos orgânicos da vinhaça em óleo e antiespumante. Já entre os projetos que avançaram e já estão no mercado estão o Medfloc, que faz a medição on-line da floculação do levedo diretamente na dorna, uma dificuldade que muitas usinas enfrentam. Por fim, Mário explicou como a levedura PE-2 Plus, que passou por uma edição genética, faz a fermentação junto com o inibidor vegetal que combate as contaminantes. Neste processo, Mário ressalta que a parceria com os clientes é fundamental. Nestes cinco projetos, 18 usinas e instituições de pesquisa participaram das etapas de desenvolvimento.
Claudemir Bernardino e Fernando Henrique Giometti
Encerrando o painel estratégico, o primeiro da Reunião Anual da Fermentec, Claudemir Bernardino e Fernando Henrique Giometti falaram sobre inovação e eficiência. Empresas ambidestras são as que conseguem equilibrar exploração de novas oportunidades com otimização das operações existentes. Hoje, a palavra-chave para a robustez financeira das organizações é diversificação, mas há oportunidades que vão além. Entre os caminhos para a inovação estão a biotecnologia na seleção de leveduras, leveduras personalizadas, que apresentam maior taxa de implementação entre os clientes, metagenômica, engenharia genética, analisadores on-line, além das ferramentas construídas por IA generativa. O próximo ciclo de inovação é iminente e os avanços caminham para uma nova revolução no setor que passa por uma transformação digitais com soluções ágeis, integradas e em tempo real. A melhor forma de prever o futuro é cria-lo.
Painel Etanol de Milho
Professor da Unicamp, Luís Cortez
O professor Luís Cortez, da Unicamp, abriu o Painel Etanol de Milho. A indústria do etanol de milho progride forte no Brasil há dez anos e está na liderança do processo em tecnologia e estrutura. A tendência é o Brasil se tornar um grande produtor de milho sendo o único país a adotar o modelo flex full com a utilização de plantas de cana e milho integradas. O etanol de milho e sua produção em destilarias flex full representam uma grande oportunidade para o Brasil, tanto do ponto de vista energético, econômico, ambiental e social.
Guilherme Marengo Ferreira
Guilherme Marengo Ferreira destacou a oportunidade de uma forte sinergia entre cana e milho no mesmo parque industrial. A proposta para potencializar as vantagens da usina multiflex é desviar todo o caldo da cana para a produção de açúcar e utilizar o milho para a produção de etanol. Mesmo utilizando as duas matérias-primas para a produção de etanol, é possível juntar os vinhos, os mostos e outros componentes da fermentação. Além disso, a usina multiflex é rica em coprodutos, como o DDGS, que pode ser usado na alimentação de animais, bio-óleo, entre outros. Ferreira comprovou essas vantagens apresentando um estudo de caso de uma planta de etanol de milho, DDGS e bio-óleo com o desvio do caldo da cana para produção de açúcar que operou por 330 dias com uma produção de 99 milhões a mais de litros de etanol sem plantar um pé a mais de cana.
Alexandre Godoy
Alexandre Godoy encerrou o painel e reforçou que não é só a viabilidade técnica que está sendo levada em conta na integração com a cana, mas sobretudo no aspecto econômico. Além do biocombustível, esse processo é rico em coprodutos como levedura seca, DDGS, óleo e gás carbônico. No mercado, a cadeia do etanol de milho movimenta outros setores, como a pecuária de confinamento e granjas de aves e suínos que podem utilizar o DDGS para produção de ração animal. Toda essa integração é possível com a tecnologia StarchCane, a única no mundo que recicla leveduras da fermentação com milho. Cada tonelada de milho pode produzir entre 440 e 460 litros de etanol, até 350 quilos de DDGS e 22 quilos de óleo. Mesmo no estado de São Paulo que paga mais caro pelo milho o processo ainda é plenamente viável economicamente investir na integração das duas matérias-primas.
Painel Açúcar
Rudimar Cherubin, Eduardo Borges, Murilo Vilela e Claudinei Rodrigues
O Painel Açúcar fechou o primeiro dia de palestras da Reunião Anual da Fermentec. Na primeira, foi apresentado um case industrial do projeto da engenharia Fermentec para ampliação da evaporação e fábrica de açúcar por Claudinei Rodrigues, da usina Graneli e Murilo Vilela, da Fermentec. O projeto foi implantado em seis meses nas partes de evaporação, cozimento e cristalização.
Encerrando o Painel Açúcar, Rudimar Cherubin e Eduardo Borges explicaram quais parâmetros influenciam o teor de cinzas no açúcar e como controlá-los. Cinzas são todo material mineral que sobra após a queima da matéria orgânica do açúcar. A primeira revelação do estudo apresentado foi sobre o teor de potássio, já que quanto maior é sua concentração, maior o teor de cinzas. A variação no teor de sulfato e cloreto também tem uma forte influência nas cinzas. Os processos para controlar as cinzas variam de acordo com o fator que está causando o problema. Na palestra foram abordados os pontos críticos e os detalhes que devem ser observados para controlar as cinzas no açúcar.
Painel Tecnologias Digitais
O segundo dia da Reunião Anual da Fermentec começa com uma aparição surpreendente do fundador da Fermentec, Henrique Vianna de Amorim, por inteligência artificial (IA), dentro do Painel Tecnologias Digitais. Paulo Vilela e Fabrício Rodrigues, com o suporte de Julio Muniz, fizeram uma entrevista com o Dr. Amorim que estava no telão por inteligência artificial. Amorim explicou que a transformação digital acontece quando as empresas começam a usar tecnologias para melhorar tudo o que fazem, desde aplicativos a sistemas sofisticados de automação. Para ter sucesso nesta transformação, as organizações devem estar atentas a quatro princípios: liderança forte e apoio dos altos executivos, capacitação e treinamento dos colaboradores, gestão de mudança com estratégias que facilitam a transição cultural e políticas de segurança com proteção de dados e recursos contra ameaças cibernéticas. No mundo hoje, a constante é a mudança e quem prospera são as empresas que se adaptam.
Paulo vilela, Fabricio Rodrigues, Henrique Vianna de Amorim, Felipe Furlan, Tereza Zangirolami, Julio Muniz e Eduardo Almeida
Na segunda palestra do dia, Felipe Furlan e Teresa Zangirolami da UFSCar falaram sobre os dois anos do projeto em parceria com a Fermentec que utiliza inteligência artificial para monitorar a fermentação com especialista virtual e softsensors para detecção de falhas. A professora Teresa explicou como o NIR está sendo utilizado no projeto, como os requisitos para a coleta dos espectros, do desenvolvimento dos softsensor, métodos analíticos e computadores utilizados na pesquisa. Foram feitas 20 fermentações com diferentes leveduras para testar o maior número de possibilidades com o NIR. Os testes de validação mostraram que o modelo feito em laboratório descreveu perfeitamente a fermentação feita no reator de 100 litros na planta piloto. Para alcançar resultados confiáveis com o NIR é fundamental ter uma equipe multidisciplinar. A partir do momento em que o modelo ideal é alcançado há diversas possibilidades de aplicação.
Gestão para a excelência foi o tema da palestra de Eduardo Almeida, da usina Santa Cruz (São Martinho). Ele começa explicando que excelência é quando se ultrapassa o básico. Como fazer a gestão com excelência? Organizando as iniciativas com algumas ações. A primeira é entender o fluxo atual, a situação de momento, fazer o levantamento das dores, estar no dia a dia da rotina e mapear as ferramentas existentes para não criar nada novo de forma desnecessária. O segundo passo é simplificar, eliminar desperdícios e olhar os direcionadores estratégicos da empresa. O terceiro passo é fazer a padronização com um fluxo otimizado, definição de papeis e responsabilidades e um ciclo de checagem de ações. Após cumprir essas etapas é que chega à digitalização. Seguindo esses passos, a usina criou um sistema de gestão em um único ambiente.
Nesta safra com maior quantidade de cana bisada além de um clima mais seco aumentou os desafios para alta eficiência. Thiago Mesquita apresentou três cases de usinas para mostrar os impactos da cana bisada na indústria. Entre os indicadores, 19 deles foram diretamente impactados, principalmente em relação à matéria-prima e extração. Cada 10% de cana bisada reduz em 0,1 ponto percentual a extração na moenda. Queda na pureza, aumento de álcool dentro da cana e de utilização de insumos foram observados na safra. Mesquita apresentou medidas para minimizar os impactos na extração, no tratamento do caldo, na fábrica de açúcar e na fermentação. As três unidades conseguiram controlar o impacto da cana bisada no processo ao longo da safra.
Osmar Parazzi, Thiago Mesquita e Silene Paulillo
Osmar Parazzi Jr. apresentou cases de tratamento do fermento com ácido clorídrico em duas usinas nesta safra. Desde 2008 a Fermentec faz estudos com o ácido clorídrico como alternativa ao ácido sulfúrico. No case da usina da Pedra durante o acompanhamento da Fermentec houve diferenças estatísticas, mas não relacionadas ao uso do ácido clorídrico, que se mostrou uma alternativa viável no tratamento. Na usina Lins, interferências no processo, como a troca de fermento, foram contornadas com dados históricos da unidade, para permitir a manutenção da avaliação que também concluiu pela viabilidade do ácido clorídrico.
Encerrando a programação da manhã da Reunião Anual, o assunto foi metagenômica com Silene Paulillo, que apresentou três cases sobre o uso desta metodologia para combater a contaminação. Com a metagenômica é possível buscar apenas os DNAs das bactérias e permite responder à pergunta: quem está contaminando o processo? Milhares de sequências de DNA são analisadas e centenas de espécies de bactérias são identificadas, mas apenas as mais predominantes têm o estudo aprofundado. No primeiro case foram identificadas bactérias que formavam biofilmes, o que permitiu a troca do antibiótico e outras adições na fermentação. Já no segundo case o objetivo era rastrear a origem da bactéria que ia do mosto para o vinho. Assim, a usina descobriu que havia problemas na higienização, que permitiu a entrada das bactérias. No último case, foram analisados diversos componentes da fermentação para a usina obter uma visão mais completa. As descobertas, que a maioria das bactérias eram termófilas, levaram à checagem dos pontos de controle de temperatura que estavam com problemas.
Eder Silvestrini
Eder Silvestrini apresentou os resultados de uma pesquisa que teve o objetivo de conhecer as reais perdas envolvidas na degasagem, uma etapa do processo ainda pouco avaliada nas destilarias. O trabalho foi feito em parceria com a Ipiranga Mococa. Em razão da complexidade desta análise foi feita uma quantificação indireta. Entre os resultados, a pesquisa mostrou que a temperatura foi um ponto de impacto nas perdas com degasagem. Em baixas temperaturas, apesar das perdas serem menores também ocorrem e podem variar de 340 mil a mais de 3 milhões de reais em uma safra, considerando uma produção de etanol diária na faixa de 350.000 litros/dia.
Edemilson Lacerda
Para encerrar o Painel Processos e Tecnologias Industriais, Edemilson Lacerda alertou para os cuidados necessários na produção do etanol especial, que é utilizado em diversas aplicações, como na produção de bebidas (vodca, gin, licores), alimentos (vinagre), cosméticos, aromatizantes e produtos de limpeza. Um dos cuidados mais importantes é na separação dos contaminantes em que apenas o conhecimento dos pontos de ebulição pode não ser suficiente. Isso porque existem outros fatores, por exemplo a formação de azeótropos e a volatilidade relativa que devem ser consideradas na eliminação eficiente desses contaminantes sem provocar perdas excessivas de etanol. Outra parte do processo que merece atenção são as perdas na degasagem que podem representar mais de 3% da produção. Edemilson concluiu a apresentação com recomendações de equipamentos para produzir etanol especial e formas de otimização e controle de processos.
Palestra diferencial
O nadador medalhista olímpico, Gustavo Borges
A Reunião Anual de 2024 terminou com muita motivação com um dos maiores atletas do Brasil dos últimos tempos, o nadador Gustavo Borges. Medalhista em três Jogos Olímpicos (Barcelona em 1992, Atlanta em 1996 e Sidney em 2000), Borges falou sobre sua trajetória que trouxe muita inspiração aos participantes para enfrentarem os desafios desta e da próxima safra.
Prêmio Excelência
O primeiro dia da Reunião Anual da Fermentec termina com um reconhecimento às inovações e melhorias promovidas por seus clientes que aumentam a eficiência seja no laboratório ou na indústria. É o Prêmio Excelência Fermentec, uma tradição da Reunião Anual. Confira os vencedores da edição de 2024 do Prêmio Excelência Fermentec:
Fernando Ré comandou a programação da Reunião Anual e do Prêmio Excelência 2024
Categoria Amostragem
José Gabriel Bizerra Junior Pedra Agroindustrial-Buriti
Leandro Santos Vilela CEM-Morrinhos
Alessandro Francelino da Silva Bom Sucesso Agroindústria
Categoria Estrutura Laboratorial
Demétrius Barbosa de Freitas Alta Mogiana
Viviane Oliveira dos Santos Cocal-Narandiba
Cristiane Lopes dos Santos Adecoagro-Ivinhema
Categoria Desempenho Analítico Químico
Edmar Gutierres dos Santos Nardini-Vista Alegre do Alto
Fernanda Saiki Grupo Vale do Verdão-Panorama
Marcos Paulo Escudeiro Melhoramentos-Nova Londrina
Categoria Desempenho Analítico Microbiológico
Cleide Gonçalves Vitorino Usina Colorado
Wanessa Divina Dutra da Silva Fantini Jalles Machado-UJM
A usina Novo Milênio-Mirassol D´Oeste recebeu a homenagem posteriormente
Categoria Pioneirismo
“Acondicionador refrigerado das amostras de bagaço no amostrador contínuo” (Validação Fermentec)
Claudinei Bueno Ipiranga-Mococa
Os alunos da FATEC e ETEC, de Piracicaba, também marcaram presença na Reunião Anual
Atuando em vários segmentos, a Dedini S/A Indústrias de Base destaca-se como líder no fornecimento de equipamentos e plantas completas para o setor sucroenergético e de soluções capazes de contornar problemas que surgem ao longo dos processos produtivos. Dentro desse viés, e antenada com os desafios encontrados no cotidiano das empresas, busca parceiros capazes de atender tais demandas.
Uma das parcerias, estabelecida com a empresa indiana Praj, traz ganhos, na verdade um salto de qualidade em dois processos relevantes, a fermentação do melaço e a melhoria na eficácia do processo de produção do açúcar, o que ocorre por meio do desenvolvimento de dois produtos específicos.
No primeiro caso, o entrave observado na fermentação do melaço, ou seja, a presença de polissacarídeos na cana e beterraba, gera alta viscosidade quando o caldo é processado em altas temperaturas na planta de açúcar (aquecimento do caldo, clarificação, evaporação, cristalização) e suas consequências, caso da diminuição da eficácia da clarificação, cristalização e recuperação do açúcar.
Por conta desse efeito adverso nos parâmetros de qualidade como a pureza do açúcar, pesquisas conduziram ao desenvolvimento do produto JUICEZYME, que controla efetivamente este desafio de alta viscosidade.
JUICEZYME hidrolisa efetivamente tanto o dextrano quanto o amido, e evita a necessidade de adquirir diferentes enzimas que são a dextranase e a amilase. Com isso, as usinas de açúcar têm reduzidos seus custos operacionais.
Importante destacar que o produto não é manufaturado e não contém micróbios geneticamente modificados. Além disso, tem aplicação simples, com diluição em água limpa e filtrada. Os pontos recomendados para as aplicações são o tanque de caldo misto após a moagem e o tanque de xarope clarificado. As parceiras fornecem serviços técnicos para identificar o método e o ponto de aplicação.
Outro produto desenvolvido pela parceria Dedini/Praj é o Effymoll+, uma biotecnologia de formulação especialmente projetada para melhorar o processo de fermentação alcoólica do melaço de cana-de-açúcar.
A Divisão de BioProdutos da Praj é especializada no desenvolvimento de formulações inovadoras que agregam valor econômico aos processos de fermentação. A especialização tem origem na vasta experiência em projetos e operações de processos de fermentação do tipo contínuo, batelada e batelada alimentada e no conhecimento abrangente da composição das matérias-primas e seu efeito sobre a fermentação e o metabolismo da levedura.
O Effymoll+ vem minimizar um problema recorrente, enfrentado globalmente: as limitações enfrentadas na fermentação com álcool à base de melaço.
Entre esses problemas podemos citar as variações sazonais na composição do melaço, processo frequentemente comprometido devido a inibidores, baixo crescimento de levedura e desempenho e problemas graves de contaminação.
Solução prática criada para atingir um processo de fermentação estável de alto rendimento, o Effymoll+ é uma combinação de microelementos específicos e bioquímicos que, segundo estudo criterioso, elimina contaminantes bacterianos, converte carboidratos não fermentáveis em açúcar fermentável, fornece nutrientes vitais para o crescimento de leveduras, evita a inibição do crescimento de leveduras, aumenta a eficiência e o rendimento de álcool em 5 a 15 litros / MT de melaço, aumenta a concentração do álcool no mosto em cerca de 0,2% a 0,5% e gerataxa de crescimento de levedura e metabolismo.
O mais importante de tudo é que Effymoll+ tem eficácia comprovada na melhora do processo de fermentação de melaço, resultando em baixa perda residual de açúcar, prevenção da contaminação bacteriana e redução da acidez volátil do vinho, baixo subproduto em vinho, melhora significativa da qualidade de álcool retificado e redução da quantidade de vinhaça, com a possibilidade de reciclagem dessa vinhaça em fermentação.
Além disso, há redução no tempo de retenção da fermentação devido a uma reação mais rápida e operações consistentes de fermentação sem redução do desempenho. Apresentado na forma de pó fino, não aglomera e fica facilmente suspenso em água ou mosto. O produto é certificado Kosher & ISO 9001.
Visionárias, as parceiras Dedini e Praj acreditam que, na somatória de conhecimentos reside a evolução dos processos de produção, com ganhos expressivos para os produtores, segmento e mercado. Por isso, seguem na missão de buscar a excelência e colocá-la à disposição dos players do setor.
A Dedini é patrocinadora da Reunião Anual de 2024 da Fermentec
À medida que mais sistemas de água de resfriamento utilizam fontes de água de reposição com altos níveis de contaminação orgânica e de processo, biocidas mais robustos são necessários.
Os programas padrão de tratamento de água para sistemas de resfriamento utilizam biocidas oxidantes tradicionais, como hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio ou tricloro, ou ainda cloro gasoso e dióxido de cloro.
A quantidade de biocida oxidante consumido nas reações com esses materiais oxidáveis é denominada coletivamente como demanda. Essa demanda deve ser atendida antes que o agente oxidante tradicional possa reagir com matéria biológica e apresentar resíduo livre. Em sistemas com alta demanda pontual ou contínua, associado às condições de pH elevado ou escassez de água, os programas de biocidas oxidantes tradicionais podem se tornar caros ou mesmo ineficazes. Oxamine® – tecnologia Buckman, é um oxidante capaz de reduzir os impactos negativos causados pelo crescimento microbiológico em águas de alta demanda e não é suscetível a níveis de pH elevados ou contaminações orgânicas, como os oxidantes tradicionais. Este artigo explora a aplicação de Oxamine® em situações de alto estresse para controle microbiológico como uma alternativa econômica aos biocidas oxidantes convencionais.
Química do cloro
O cloro tem afinidade com todos os materiais oxidáveis, como microrganismos, íons ferrosos, manganês, carbono orgânico, sulfitos, sulfetos, detritos e compostos de nitrogênio, o que define a demanda de oxidante e é denominada coletivamente como demanda de cloro.
O ácido hipocloroso, formado quando o cloro é adicionado à água, é o principal contribuinte para o controle microbiológico, mas se dissocia. A dissociação é determinada pelo pH e, às vezes, compostos adicionais, como o bromo, são adicionados para mudar o equilíbrio ou alterar a química de modo que não seja impactado pelo pH.
O gráfico abaixo mostra esta curva de dissociação.
O Oxamine® é um oxidante que não se dissocia conforme estas curvas, pois não precisará se dissociar e formar ácido hipocloroso para atuar como microbicida, possuindo alta especificidade para microrganismos e biofilme.
Case
Em um sistema de resfriamento que atende a área de fermentação e destilaria de uma usina de açúcar e álcool no Brasil, a água proveniente da torre de resfriamento vai diretamente para os trocadores de calor de placas das dornas e depois para os condensadores da destilaria por gravidade, passando pelo tanque de distribuição.
Utilizava-se um tratamento microbiológico convencional baseado em dois biocidas não oxidantes e um biocida oxidante à base de bromo. Após dificuldades com este programa, a fábrica decidiu mudar para o dióxido de cloro. Este programa também foi problemático devido ao aumento da frequência de limpeza nos trocadores de placas e aumento dos níveis de cloreto na água de recirculação, aumentando a corrosão e o alto custo devido ao alto consumo de dióxido necessário para manter o cloro residual na água.
Na safra seguinte, o tratamento com Oxamine® foi usado e aplicado sob um regime de dosagem intermitente e implementado como uma solução definitiva.
Benefícios do Oxamine
1- Oxamine® é produzido com equipamento de dosagem que permite a geração precisa de oxidante in loco. 2- Oxamine® não é sensível à alta demanda orgânica do sistema, não é necessário overdose do produto e gerar custos elevados, como é o caso do dióxido de cloro. 3- Oxamine® não aumenta os níveis de cloreto nem apresenta riscos de corrosão para equipamentos de aço inoxidável.
As fotografias abaixo comparam a torre de resfriamento com o uso de dióxido de cloro e com o uso de Oxamine®.
Fig. 1 – Comparação de tratamento: esquerda Dióxido de cloro – direita Oxamine®
Além da comparação direta referente a formação de biofilme no recheio da torre, também foram feitos estudos comparativos de eficiência em antibiograma.
Os resultados do antibiograma para comparar a eficiência do Oxamine® com os biocidas não oxidantes comumente utilizados, são mostrados na Tabela 1. Este antibiograma foi realizado utilizando como inóculo amostras de água da própria torre de resfriamento, sem tratamento microbiológico.
Tabela 1 – Comparação de eficiência do antibiograma
Conclusão:
Com o uso de OXAMINE® os seguintes benefícios foram observados:
Redução no consumo de água de reposição de até 87 000 m3 na safra
A eliminação da necessidade de limpeza dos trocadores de calor
A eliminação do processo de limpeza dos condensadores da destilaria
Redução no consumo de energia de até 15.000 kWh na safra
Redução do custo do programa de tratamento de corrosão
Créditos do trabalho: C. Krenz S. Duarte Aranha
A Buckman é patrocinadora da Reunião Anual 2024 da Fermentec
A tecnologia de análise por infravermelho próximo (NIR – Near Infrared) sempre se destacou no mercado por proporcionar análises rápidas, não-destrutivas, que dispensam preparo de amostras e uso de reagentes. Porém, tudo isso limitado ao laboratório, por meio de equipamentos grandes de bancada, de alto custo e operação complexa.
Hoje, os avanços das tecnologias e a miniaturização dos sensores permitiram a portabilidade dos espectrômetros de infravermelho com a mesma qualidade dos equipamentos de bancada. Pensando nisso, a SPECTRAL SOLUTIONS® desenvolveu uma metodologia exclusiva para análises imediatas e não-destrutivas de cana-de-açúcar in natura, utilizando um espectrômetro NIR portátil e um aplicativo de celular (Android e IOS). A metodologia expande as possibilidades de aplicações e leva as vantagens das análises por infravermelho próximo para o campo, permitindo analisar Brix, Pol e Fibra simultaneamente em apenas um clique, diretamente do colmo da cana-de-açúcar in natura. O aplicativo é integrado a uma plataforma exclusiva, com sincronização de dados e recurso de georreferenciamento de cada amostra, que disponibilizam dados e relatórios em tempo real que podem ser acessados de qualquer lugar.
Para o desenvolvimento da metodologia foi utilizado nosso equipamento MicroNIR® Portátil equipado com acessório desenvolvido especialmente para análises em cana-de-açúcar in natura para minimizar efeitos de interferência de luz independente da morfologia do colmo, juntamente com nosso aplicativo iSpectral® para smartphones. O aplicativo apresenta os resultados imediatamente na tela, de forma fácil e intuitiva, após o operador pressionar o botão roxo do espectrômetro (procedimento exemplificado na figura abaixo). Os dados são integrados diretamente na nuvem, permitindo o monitoramento em tempo real das áreas de plantio de cana-de-açúcar e respectivas variedades.
Os resultados obtidos com o MicroNIR® Portátil possibilitam avaliar os parâmetros comumente utilizados pela indústria sucroalcooleira, na análise de diferentes genótipos de cana-de-açúcar, com alta precisão e confiabilidade.
O equipamento efetua leituras diretamente no colmo da cana-de-açúcar in natura, sendo capaz de classificar diversos genótipos e suas respectivas características qualitativas, comprovando sua eficácia e viabilidade operacional no monitoramento da maturação da cana-de-açúcar e momento ideal de colheita. Possibilita também a recomposição das “bibliotecas” de variedades cultivadas nas diferentes localidades, por meio de geolocalização registrada simultaneamente com as análises efetuadas.
Observa-se alta correlação entre os parâmetros de referência obtidos pelos métodos analíticos convencionais, em relação às predições obtidas pelo NIR, constatada pela sobreposição dos dados de calibração (em azul) e de validação (em verde), com a linha de correlação direta ideal (em vermelho).
Curvas pelo modelo PLSR das amostras usadas para calibração (azul) e validação (verde), em relação à linha de tendência (vermelho) para as medidas de POL, BRIX e FIBRA.
Na tabela abaixo estão descritos os resultados do modelo PLSR para estes parâmetros. Os valores de coeficiente de determinação desses se apresentaram entre 0,71 e 0,91, indicando alta correlação. Analogamente, os valores de Erro Quadrático Médio (RMSE – Root Mean Square Error) estão abaixo de 10% de desvio absoluto em relação aos valores de referência, ou seja, respeitando os limites de desvio previstos nas metodologias convencionais de laboratório. Esses resultados comprovam a alta sensibilidade e precisão das análises efetuadas pelo MicroNIR® Portátil, demonstrada pelas pequenas diferenças observadas entre os resultados de predição em relação às referências obtidas em laboratório, além da constatação de alta reprodutibilidade e repetibilidade do equipamento em suas análises.
Além das análises em cana-de-açúcar in natura, a SPECTRAL SOLUTIONS também já desenvolveu soluções para monitoramento de processos em tempo real, tais como: PCTS (brix, pol, fibra); moenda para cana desfibrada (brix, pol,fibra) e bagaço (pol, fibra, umidade); decantador (pol, brix); filtro prensa (pol, ART); evaporação (brix, pol, impurezas) cozimento (brix e pol em mel rico, mel pobre, massa, magma e mel final); fábrica de açúcar (secagem, centrífuga e açúcar); fermentação (mosto: brix e pol, vinho: brix, pol, etanol e glicerol); destilação (%GL em vinhaça e flegmaça) e armazenagem de etanol (metanol e água).
A Sucroanalítica é patrocinadora do Webmeeting Fermentec 2024 “NIR – Tecnologia de infravermelho para o controle da produção de açúcar e etanol”.
Talvez você já tenha pensado em fazer uma viagem internacional e a primeira coisa que veio em mente foi se você precisaria de passaporte para entrar naquele país, não é mesmo? E depois de alguns anos, falando de indústria 4.0 sabemos que não adianta nada termos inteligências atuantes se não temos como fornecer para elas dados precisos e confiáveis em tempo real. E por isso definitivamente, a tecnologia NIR através dos analisadores da FOSS, tem sido o passaporte de entrada para o mundo das medições rápidas, não destrutivas e precisas na indústria sucroenergética nos últimos 30 anos. Com o maior banco de dados do mundo disponível para Usinas, a linha DS se consagrou como o ponto de mudança na realidade de dezenas de laboratórios industriais e a linha PROFOSS tornou-se a solução integrada para obtenção de dados em tempo real nos diversos pontos do processo.
Analisar mais, enxergar o real
Amostradores automáticos normalmente são programados para coletar alíquotas a cada 15 minutos e fazer composições de até 4 horas para posterior análise. Com o PROFOSS 2, você pode obter resultados diretamente no processo entre 1 a 3 segundos. Dessa forma, enquanto os amostradores automáticos tomam 16 alíquotas em 4 horas de composição, o instrumento NIRS obtém cerca de 4.800 scans completos. Mais leituras, maior representatividade e mais real a medida obtida.
Enxergar o real, atuar corretamente
Os modelos de previsão dos analisadores NIR são validados e ajustados com base nos dados do laboratório de referência, visando obter resultados consistentes ao longo do tempo. No entanto, ao aumentar a quantidade de medições, é possível identificar variações que não são perceptíveis em um número menor de pontos. Atuar sobre essas variações oferece oportunidades para aumentar ganhos e reduzir perdas. Em outras palavras, intervir quando a distribuição tende a valores negativos no processo ajuda a minimizar esses momentos de perda, permitindo que a média das composições NIR e do laboratório convirjam para maior eficiência.
CETEC: suporte dedicado e solução completa
Iniciar a operação de um sensor no processo pode ser desafiador, se realizado sem suporte especializado e, mantê-lo funcionando continuamente, apesar das variáveis do processo, é ainda mais difícil. Por isso, a CETEC oferece uma solução completa com uma equipe dedicada de serviços e aplicações para o setor sucroenergético. Eles acompanham todas as etapas, incluindo implementação, treinamento, comissionamento, acompanhamento estatístico e manutenção preventiva periódica, garantindo que seu instrumento esteja sempre em operação.
Escolha do ponto, luz direta ou janela de reflectância?
A escolha do ponto correto de medição é crucial para obter leituras representativas e minimizar as variáveis que podem afetar os resultados. O PROFOSS 2 oferece várias opções, incluindo luz direta para esteira, janela de reflectância para contato e sondas especiais de transmitância lateral. A CETEC apoia todo o processo de implementação, ajudando a identificar o melhor ponto de medição no seu processo.
Equipamento em rotina em semanas
A CETEC tem aplicado com sucesso um protocolo de implementação a partir da transferência de calibrações da Linha DS, que possui o maior banco de dados disponíveis pra Usinas no mundo, dessa forma toda a etapa de coleta de dados e validação é simplificada e você passa obter os ganhos da atuação em semanas. Conectividade
O PROFOSS 2 oferece facilidades de integração excepcionais, permitindo sua conexão direta com sistemas de controle como PLC, SCADA e programas estatísticos como LIMS. Essa capacidade de integração simplifica a coleta e análise de dados em tempo real, facilitando o monitoramento contínuo e a tomada de decisões informadas a partir de diferentes softwares de OTR. Além disso, o PROFOSS 2 pode ser monitorado e gerenciado remotamente, proporcionando suporte de calibração e manutenção proativa. Isso garante que o instrumento opere de forma eficiente e confiável.
Conclusão em um resumo rápido!
O PROFOSS 2 representa um avanço significativo no controle de processos em linha, especialmente na indústria sucroenergética. Sua capacidade de fornecer medições rápidas, precisas e não destrutivas transforma a maneira como os dados são coletados e analisados, permitindo um monitoramento contínuo e intervenções mais eficazes. A integração com sistemas de controle e a possibilidade de gestão remota asseguram uma operação eficiente e confiável. Com o suporte dedicado da CETEC, que oferece uma solução completa desde a implementação até a manutenção preventiva, os benefícios do PROFOSS 2 podem ser aproveitados rapidamente, trazendo maior eficiência e menores perdas para os processos industriais. A escolha do ponto de medição, crucial para a representatividade dos dados, é facilitada pelas diversas opções oferecidas pelo PROFOSS 2 e pelo suporte da CETEC. Em suma, o PROFOSS 2 é mais do que um instrumento; é um passaporte para um controle de processos mais inteligente e eficiente, alinhado com os princípios da indústria 4.0.
Saiba mais
Descubra como mais de 50 Usinas e os maiores grupos do Brasil já adquiriram seu passaporte de entrada para o mundo das medições rápidas, não destrutivas e precisas na indústria! Acesse: https://links.cetec-lab.com.br/NIRSFOSS
CETEC: a solução completa em tecnologia para Laboratórios. Analisadores NIR, Cromatografia, Espectrofotometria, Refratômetria, Polarimetria, Gravimetria, Purificadores de Água e Consumíveis.
A CETEC é patrocinadora do Webmeeting Fermentec 2024 “NIR – Tecnologia de infravermelho para o controle da produção de açúcar e etanol”.
A Reunião Início de Safra de 2024 reuniu no dia 28 de fevereiro mais de 200 profissionais de usinas e destilarias clientes no Espaço Beira Rio, em Piracicaba, SP, em clima de comemoração dos resultados da última safra que teve diversos recordes batidos entre moagem, produtividade, além do RTC na indústria. De toda a produção nacional de açúcar e etanol, os clientes Fermentec foram responsáveis por 24% do total. A Reunião não se limitou aos dados da última safra apresentando uma diversidade de assuntos relacionados a tecnologias de monitoramento em tempo real, gestão, lançamento de levedura e novidades no açúcar.
Mais de 200 pessoas, entre profissionais e estudantes, participaram do evento no Espaço Beira Rio, em Piracicaba
Confira um resumo da Reunião Início de Safra Fermentec 2024:
Henrique Berbert de Amorim Neto
O presidente da Fermentec, Henrique Berbert de Amorim Neto abriu a programação da Reunião Início de Safra de 2024 ressaltando a importância da sintonia entre a agrícola e a indústria, áreas que tiveram recordes expressivos na safra passada e trouxeram muitas notícias boas para o setor. Segundo Amorim, o trabalho desenvolvido pelas equipes por meio de tecnologia e parceria com as usinas fizeram as mudanças acontecerem. E o futuro? A observação no campo e o contato estreito com a consultoria é que guia o trabalho da Fermentec para produzir conhecimento e inovação em novas leveduras, sistemas de monitoramento em tempo real, novos coprodutos de valor agregado e melhorias no processo da indústria 4.0. Dentro de um novo ambiente de inovação, Amorim encerrou fazendo uma analogia com o brinquedo Lego, ou seja, as peças devem ser conectadas para alcançar mais conhecimento e chegar ao sucesso.
Thierry Couto, do BENRI
Thierry Couto, do Benri, abordou as perspectivas do RenovaBio, Política Nacional de Biocombustíveis, implantada para promover a expansão dos biocombustíveis na matriz energética, auxiliar o país no cumprimento das metas do Acordo de Paris e assegurar previsibilidade para o mercado de biocombustíveis. O programa passa por discussões sobre possíveis mudanças e por isso Couto promoveu uma reflexão sobre os resultados que vem sendo obtidos pelo RenovaBio. A emissão de créditos de descarbonização (CBIOs) passou de pouco mais de 18 milhões em 2020 para mais de 116 milhões até 2023. Até 22 de fevereiro deste ano, já foram emitidos mais de 122 milhões CBIOs. Em volume negociado de CBIOS o montante chega a mais de R$ 20 bilhões. Apesar do sucesso dos números dos últimos anos, ainda há desafios e por isso a Agência Nacional do Petróleo (ANP) vem promovendo audiências e consultas públicas para fazer alterações, as quais têm o objetivo de garantir previsibilidade para atualizações na RenovaCalc e aumentar a oferta de créditos de descarbonização. Diante deste cenário, a participação das unidades produtoras nas discussões regulatórias é fundamental.
Claudemir Bernardino
Claudemir Bernardino, da Fermentec, destacou os recordes da safra 2023/24 tanto na agrícola quanto na indústria. A moagem bateu recorde histórico dos últimos cinco anos de 650 milhões de toneladas de cana moída, permitindo a produção de quase 35 bilhões de litros de etanol (84% dos clientes aumentaram a produção de etanol na safra passada). Dentro desses números, os clientes Fermentec tiveram uma participação de 24%, o que é bastante expressivo. As unidades contratuais produziram 21% a mais de cana na última safra e a produtividade em ATR teve aumento de 15%. São números a serem comemorados, segundo Bernardino. Na indústria, 64% dos clientes aumentaram o RTC nos últimos dois anos, sendo que nessa safra fecharam com média de 93,36%. Todo o acompanhamento e análise de indicadores norteiam novas metodologias e tecnologias que permitem a melhoria da eficiência e dos resultados. Para 2024, o sinergismo entre a agrícola e a indústria continuará sendo fundamental, além de um planejamento muito bem feito dentro dos cenários previstos.
Eder Silvestrini
A modernização dos laboratórios foi o tema da palestra de Eder Silvestrini. Sistemas de amostragem, equipamentos rápidos, precisos e sem interferentes, a integração entre equipamentos e os sistemas computacionais são pontos fundamentais para essa modernização. Um desses componentes para a modernização é a Espectroscopia de infravermelho próximo, o NIR, que retornou com força nos anos 2000. Atualmente, 45% dos clientes Fermentec utilizam o NIR, sendo 25% já integrado na rotina de análises e 20% em implantação. Uma usina após 30 dias da implantação já estava com 70% das análises de rotina feitas pelo NIR, um processo extremamente rápido. Mas para aproveitar ao máximo o potencial do NIR é importante fazer o monitoramento de rotina, com atenção, por exemplo, a alguns pontos estatísticos, entre eles os vieses (tendências de valores), coeficiente de determinação e o desvio aceitável (SEP). Silvestrini também abordou outras boas práticas relacionadas à cromatografia e amostragem contínua.
Thiago Barbosa Mesquita
Thiago Barbosa Mesquita abordou a importância da gestão de rotina e aderência de processo, ou seja, é fazer o básico bem feito no contexto do GAOA. Diferentemente de confiabilidade, a aderência é a razão entre os pontos dentro da faixa de especificação e pontos totais em determinado período. É trazer os indicadores para dentro de uma mesma base e enxergar o processo como um todo. Depois da definição de categorias é possível fazer um check list e verificar o estado atual de cada item da categoria e se a padronização está sendo cumprida. A próxima etapa é a priorização das ações de correção, as que requerem um agir rápido, e as ações corretivas que tratem as causas. O segredo para rodar esse tipo de projeto é trabalhar aos poucos utilizando as ferramentas corretas de gestão. A direção é mais importante do que a velocidade e depende da missão de cada área.
O fundador da Fermentec, Henrique Vianna de Amorim: contribuições nos debates após as palestras
O mix mais açucareiro nas últimas safras exige processos mais eficientes na fábrica de açúcar. Por isso, Luiz Anderson Teixeira tratou do aumento da recuperação de fábrica de açúcar. Em 2023, o SJM médio das usinas foi de 75,84%. Pureza da cana, controle de temperatura e pH, brix das massas, recirculação de massa nos tachos, tempo de residência nos cristalizadores e a eficiência na operação das centrífugas são alguns dos fatores que afetam essa recuperação. Entre as recomendações para a melhoria do processo, é fundamental trabalhar com brix concentrado nas massas, principalmente na baixa pureza porque à medida que o licor mãe perde sacarose para o cristal, a super saturação diminui. Além disso, o cuidado na operação das centrífugas é fundamental para evitar o reprocessamento de açúcar e reduzir a pureza do mel final.
Luiz Anderson Teixeira
Fernando Henrique C. Giometti apresentou um estudo de caso envolvendo 10 usinas e a seleção de 36 correlações para tratar sobre os desafios da floculação, um dos fatores que mais impacta a fermentação. Foi elencada uma série de estratégias para combater a floculação. Na parte biotecnológica, as usinas que utilizam mais de mil quilos de leveduras selecionadas no início da safra conseguiram mantê-las por mais tempo. As leveduras personalizadas, que hoje são utilizadas por 39 usinas, têm apresentado as melhores taxas de dominância e persistência. A edição gênica também está entre as estratégias. A desativação de um gene na levedura permite que o inibidor aja apenas nas leveduras contaminantes. Além da trilha biotecnológica também foram abordadas técnicas industriais, como a limpeza e descontaminação de entressafra, procedimentos de centrifugação, como a centrífuga sedicanter, sistemas de agitação, entre outras medidas para controlar a floculação.
Fernando Henrique C. Giometti
A apresentação da tecnologia MedFloc foi uma das novidades da Reunião Início de Safra. Com o MedFloc, uma tecnologia revolucionária, é possível acompanhar on-line a floculação, detectar variações na velocidade de fermentação de uma ou mais dornas, além de determinar o final do processo fermentativo. Segundo Mário Lúcio Lopes, o sistema é formado por um turbidímetro, um manômetro, um coletor de amostra, um emissor de sinais e válvulas de abertura e fechamento. O sistema vai fazendo ciclos de coleta e análise e a floculação é identificada por causa da variação do NTU (unidade nefelométrica de turbidez) que muda o padrão, revelando que o levedo está se sedimentando, que está floculando. Diferenças de turbidez estão relacionadas com a sedimentação e floculação de leveduras. Já em relação ao final da fermentação, é possível sua determinação quando a levedura para de produzir CO2, processo também medido pela tecnologia MedFloc.
Na parte de destilação, Edemilson Bombo Lacerda alertou sobre a importância do trabalho de redução das perdas na degasagem. Embora essas perdas sejam de difícil quantificação, estima-se que elas podem ultrapassar 1% do etanol produzido, impactando o RTC, ou seja, a eficiência industrial. Monitoramento feito com o GAOA durante a safra 2022/23 mostrou que temperaturas superiores a 40 graus na degasagem tiveram um impacto significativo nas perdas. No entanto, quando são inferiores a 30 graus, as temperaturas prejudicam a qualidade do etanol. Lacerda apresentou algumas medidas que podem ser tomadas pela usina para controlar a qualidade do etanol e recomendações sobre temperatura para evitar as perdas.
Edemilson Lacerda
Claudemir Bernardino voltou ao palco para fazer o encerramento de mais uma Reunião Início de Safra fazendo referência ao tema do evento: Motor da Mudança na Indústria. Segundo Bernardino esse motor não se compra porque o motor são as pessoas. O setor tem desafios. O setor agrícola tem mudado muito. É preciso criar condições para o crescimento dos combustíveis sustentáveis e isso será feito com as pessoas, que devem ser ouvidas sobre as reais necessidades que existem. A padronização libera recursos e tempo permite que a empresa fique em desenvolver novos produtos e processos. Assim, os profissionais terão condições de criar e trazer benefícios para as empresas. Bernardino encerrou citando Santo Agostinho “mesmo que já tenhas feito uma longa caminhada, há sempre um caminho novo a fazer”.
Os alunos do curso de Química da FATEC de Piracicaba marcaram presença na Reunião Início de Safra
Para refletirmos sobre a safra 2023/24 e as perspectivas para a próxima, nada melhor do que utilizarmos os resultados e as curvas de classificação do Rating Operacional do BENRI.
Com base nos indicadores agrícolas apresentados na tabela abaixo, observa-se que o ano de 2023 manteve o avanço de 2022 nas áreas de plantio mecanizado. Já o índice médio de consumo de mudas evoluiu, mas não de maneira significativa, devido ao principal fato de o primeiro trimestre do ano ter registrado índices pluviométricos elevados e temperaturas elevadas, fatores que resultaram em um início de plantio tardio. A diminuição do índice de falhas no plantio é um reflexo do avanço do plantio mecanizado e do aumento dos treinamentos realizados para as equipes adquirirem maior conhecimento sobre o uso de novas tecnologias.
Os ganhos operacionais da colheita mecanizada refletem positivamente no rendimento diário médio das colhedoras, o que impacta diretamente na redução dos custos operacionais. Tais indicadores também sofrem impacto direto da melhora significativa do TCH e pelo incremento de melhorias no layout dos novos canaviais, sendo estes auxiliados pela melhoria e implementação de novas tecnologias no conjunto colhedora/transbordo.
Quanto aos tratos culturais, deu-se continuidade à otimização na área da soqueira fertilizada via vinhaça localizada, dando ênfase ao enriquecimento da fertilidade deste resíduo líquido. Já em relação aos resíduos sólidos (cinza e torta de filtro), observa-se um aumento da compostagem de ambos e o direcionamento para a utilização deste material no plantio em detrimento da aplicação nas soqueiras.
As condições climáticas do ano de 2023 impactaram diretamente no aumento da produtividade agrícola, possibilitando moagens recordes em diversas unidades produtoras. Entretanto, como o ganho de produtividade não impacta diretamente na qualidade da matéria-prima, houve uma pequena redução na qualidade da matéria-prima processada pelas indústrias. Há certa preocupação em relação ao TCH da próxima safra, visto as intercorrências climáticas de novembro de 2023 até o momento, além das expectativas da produtividade agrícola preocuparem devido à redução de dias disponíveis para o desenvolvimento dos plantios de 18 meses.
Fazendo uma avaliação do desempenho no setor agrícola das unidades produtoras do setor, nota-se um avanço significativo nos níveis de eficiência avaliados pelo BENRI em comparação à safra anterior, deixando a expectativa de como este ranqueamento se comportará em relação à próxima safra.
A avaliação a seguir demonstra as variações das curvas de corte do Rating Operacional do BENRI realizando o comparativo entre as safras 2022/23 (azul) e 2023/24 (laranja). Em termos de comparação, foi utilizada a média em termos de Rating (B) de 2022 para comparar os indicadores de 2023 que aumentaram, diminuíram, ou se mantiveram com o mesmo parâmetro de uma safra para a outra.
Observa-se que a Média da Extração se manteve estável (95,40%), o que é coerente com a variação da fibra e da embebição, que também se assemelharam entre as safras apresentadas. Por outro lado, percebe-se que o Tempo Aproveitado por Chuva diminuiu de uma safra para a outra, devido ao volume de chuva superior (de 524 mm em 2022 para 685 mm em 2023).
O Tratamento do Caldo também diminuiu nesta safra, principalmente pelo fato de a maioria das unidades ter trabalhado com uma temperatura maior na última caixa de evaporação, buscando produzir o máximo de açúcar possível, o que sobrecarrega os evaporadores. Esta tendência no aumento da produção de açúcar também foi um fator preponderante para explicar a diminuição na Fábrica de Açúcar, causando aumentos na temperatura e no pH no processo, acarretando em mais perdas.
Já na Fabricação de Etanol, houve melhorias no setor, que trabalhou com mais folga nesta safra e, apesar do grau alcoólico mais baixo (de 8,69% para 8,45%), outros parâmetros da fermentação, como a contaminação mais controlada, obtiveram boas performances. Também foi observado o aumento das médias de Automação no Processo, possibilitado pelo desenvolvimento e adesão das unidades em novas tecnologias, evidenciando os investimentos feitos no setor.
O Consumo de Vapor apurado em 2023 foi menor em relação a 2022, sinalizando um aspecto positivo. É importante frisar que este indicador medido pelo BENRI leva em consideração as características de cada cliente para a elaboração das curvas de corte para o Rating, ou seja, é considerado o mix de produção entre açúcar e etanol, entre quem produz anidro e hidratado e também a produção de açúcar VHP e branco, como parâmetros de comparação. Lembrando também que só se considera o vapor consumido no processo de produção de açúcar e etanol e desconsidera o vapor exclusivo para a geração de energia exportada.
Outro indicador que registrou aumento foi a Exportação de Energia, impulsionada não pela eficiência de produção, mas sim pela quantidade de energia disponibilizada para o mercado. Outro aumento a ser analisado é o de Funcionários na Operação, que mensura a quantidade de cana moída pelo número de funcionários no processo de produção, sendo um dos fatores de risco a ser observado no negócio.
Finalizando, temos o indicador de eficiência utilizado pelo BENRI, o RTC, que aumentou sua média de 92,74% para 93,03%, assim como a diminuição das Perdas Indeterminadas de 2,27% para 2,14%, representando a melhora do cenário do setor.
Estes foram alguns dos mais de 100 indicadores industriais acompanhados pelo BENRI mensalmente ao longo da safra e durante as visitas presenciais aos seus clientes.
O BENRI é patrocinador da Reunião Início de Safra Fermentec 2024
O aumento do mix produtivo do setor sucroenergético para etanol, nas últimas safras, impôs novos desafios à produção. O processo fermentativo, agora mais exigente, enfrenta uma série de variáveis que interferem na atividade da levedura e limitam a produtividade, ampliando perdas e reduzindo a margem de segurança.
Como solução para essa adversidade, dentro do nosso catálogo, destaca-se o nutriente liquido, Nutricel SQ97 (Tônico), o qual é composto dos principais nutrientes e aminoácidos requeridos pela célula no processo de multiplicação e fermentação.
Nutricel SQ97 promove o crescimento do fermento, fornecendo os íons essenciais necessários para os processos metabólicos, de forma equilibrada. Isso estimula as reações bioquímicas necessárias para o seu desenvolvimento, ao mesmo tempo em que regula a síntese de lipídios e carboidratos, favorecendo um crescimento eficiente e saudável.
Proporciona ao fermento condições ideais para seu desenvolvimento, minimizando perdas (como subprodutos e açúcar residual) e maximizando a produção de etanol. Assim, é fundamental para garantir uma safra bem-sucedida não apenas promover uma multiplicação adequada no início da fermentação, mas também permitir uma rápida recuperação do fermento em momentos de baixa atividade.
Os ensaios foram realizados pela ESALQ, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, em condições laboratoriais.
Neste contexto, o tônico foi avaliado em relação a testemunha nos parâmetros abaixo:
O uso do Tônico demonstrou um aumento significativo na eficiência da fermentação, atingindo até 4,5% em comparação com o controle. Além disso, em relação ao controle, observou-se um aumento na produtividade das fermentações em 5,06%, um incremento no teor alcoólico da fermentação em 0,5% (v/v) e um aumento na produção de biomassa em 1,75%.
Essa melhoria notável no rendimento, produtividade, teor alcoólico e formação de biomassa em fermentações tratadas com o Tônico está diretamente ligada à redução dos estresses celulares. Isso se traduz em uma diminuição na produção de glicerol pelas células de levedura e um melhor aproveitamento dos açúcares disponíveis para a produção de etanol e biomassa celular.
