Análise exergoeconômica de biorrefinarias convencionais e avançadas no setor sucroalcooleiro brasileiro - SILVA, Rafael Augusto Costa (2024)
A utilização de fontes renováveis de energia surge como alternativa viável para abastecer a crescente demanda energética mundial. Dentre estas, a biomassa lignocelulósica aparece com grande potencial de geração. Assim sendo, a ideia de biorrefinaria a partir de biomassa da cana de açúcar surge como uma alternativa promissora de aproveitamento energético. Foram realizados vários estudos de caso para comparação do modelo convencional de usina de açúcar e álcool confrontando-o com outras configurações de biorrefinaria. Foram consideradas alternativas bioquímicas para a produção de etanol lignocelulósico e biobutanol, além de alternativas termoquímicas para produção de syngas. O etanol de segunda geração permite um melhor uso da terra, e o biobutanol é um importante insumo para a indústria química. Também foi considerado o processo termoquímico para a produção de syngas, produto bastante versátil e que pode ser usado para fabricação de diversos produtos. Nesse estudo foi considerado o seu uso para a produção de diesel, gasolina, ceras e graxas através da síntese Fischer-Tropsch. Para um exame qualitativo da energia gerada a metodologia utilizada foi a análise exergoeconômica do processo. Logo foi realizada uma análise técnica e econômica das diferentes biorrefinarias do ponto de vista da 2ª lei da termodinâmica, complementando os diversos estudos prévios da 1ª lei. Os valores limites de distribuição de bagaço de cana e de syngas para cada rota foram determinados por estudos prévios publicados para aperfeiçoar a distribuição de insumos. Os resultados das avaliações mostraram que do ponto de vista energético e exergético é interessante priorizar a produção de combustíveis Fischer-Tropsch. A análise exergoeconomica mostrou que, sob a ótica dos principais produtos, os custos unitários de saída da matriz de valorização externa ficam menores com o aumento da parcela de bagaço para os processos da biorrefinaria.