Personagem principal das perspectivas de futuro para o setor sucroalcooleiro nacional, o etanol protagoniza os investimentos que estão sendo aplicados em expansões e novas usinas brasileiras. Mas algumas unidades já começam a perceber que um subproduto anteriormente secundário pode sair da sombra para se tornar um coadjuvante importante neste cenário: a energia elétrica.

Os projetos de algumas plantas sucroalcooleiras observam com atenção a necessidade de economia de vapor para geração de energia elétrica, insumo valorizado para, além de tornar a fábrica auto-suficiente, ser vendido como um produto adicional. “A energia tende a ficar cada vez mais cara. O produto obtido de biomassa deve assumir importância cada vez maior na matriz energética”, acredita o gerente de novos projetos do Grupo Nova América, Hélio Piza.

As vantagens oferecidas pelo mercado de energia trazem à evidência as operações do setor de evaporação das usinas, onde se elimina a água do caldo clarificado, e o vapor, utilizado em outras fases do processo industrial, é produzido.

A evaporação é considerada, portanto, dentre todas as operações que envolvem a fabricação de açúcar e álcool, a etapa que possibilita os principais ganhos em eficiência energética. “É o coração do balanço energético. Com um bom trabalho nesta operação, a usina consegue obter mais energia e ficar mais competitiva”, completa Piza.

Mas, para conseguir a eficiência energética, o processo de evaporação de uma planta industrial demanda projeto de engenharia adequado e uso de tecnologias eficientes. O engenheiro da Dedini, Antonio Sesso escreveu recentemente que hoje já é possível reduzir o consumo específico de vapor de uma planta industrial dos atuais 500/500 kg vapor/tonelada de cana, para 280/300 kg vapor/tonelada de cana.

Segundo os especialistas, a busca por esses índices, porém, passa necessariamente por um conjunto de medidas associadas: uso de vapor vegetal na destilaria; concentração adequada do xarope; sangrias de todos os efeitos da evaporação para o aquecimento do caldo; recuperação do flash dos condensados da evaporação; automação do sistema; integração outros setores da usina (aquecimento, cozimento, destilação, etc.); e redução das perdas térmicas. “A instalação de equipamentos modernos também deve ser considerada”, sugere o engenheiro Luiz Roberto da Cunha, da Procknor Engenharia.

A vez do Falling Film

Para conseguir evaporação de alta eficiência, a unidade Maracaí, do Grupo Nova América, estreou nesta safra dois pré-evaporadores Falling Film (filme descendente), cada um com 3 mil m² de área – outro modelo igual opera em marcha na usina desde 1999.

Os modelos Falling Film são utilizados comumente em outros setores da indústria, as fábricas de sucos de laranja são um exemplo. O setor açucareiro da Europa também tem diversas aplicações do equipamento, que, embora esteja desenvolvido há décadas, é preterido no Brasil - mercado dominado com mais de 80% pelos produtos tradicionais, tipo Robert.

Nas usinas nacionais, o equipamento tem sido usado como pré-evaporador, porque permite a utilização dos antigos equipamentos para outros efeitos da operação, caso da Maracaí/Nova América. “Concluímos que, pela tecnologia apresentada, os modelos de filme descendente podem ter produtividade maior do que o Robert. A idéia é conseguir com a mesma área de troca térmica evaporação maior”, explica o gerente de novos projetos da usina.

Mas a usina Maracaí ainda não consegue expressar os ganhos de eficiência global de troca térmica em números. Para comparar os desempenhos, a unidade precisa observar dados obtidos nas operações do equipamento Robert. “Ninguém mediu esse índice nos pré-evaporadores tradicionais”, diz Piza.

O único parâmetro de avaliação existente analisa a taxa de evaporação, que compara quantos quilos de vapor por m² de área são gerados por cada equipamento. Para medir a eficiência global de troca térmica, a usina está observando a quantidade de condensado que sai da calandra e a temperatura do vapor vegetal e do vapor de escape. De acordo com Piza, com essas medidas, é possível registrar o coeficiente geral de troca térmica de cada aparelho.

A Maracaí já iniciou as avaliações, mas ainda não obteve um número médio. Os dados preliminares indicam que o modelo Falling Film alcança entre 1500 e 2000 kg calorias/m²/h/ºC. Para Piza, o ganho estará concretizado quando o equipamento atingir de 2500 kg a 2700 kg calorias/m²/h/ºC. “Eu acredito que, se o equipamento estiver novo e sem problemas, podemos atingir níveis próximos ao ideal”. Os dados do modelo Robert ainda não foram calculados.

Piza justifica que, mesmo sem os números oficiais, a Nova América continuou confiando nos evaporadores de filme descendente porque o equipamento demonstra características que o possibilitam atingir resultados mais expressivos, sobretudo se a engenharia aplicada for desenvolvida adequadamente.