A recente inauguração da Usina Termelétrica Pioneiros, em Sud Mennucci (SP), apresentou ao mundo a maior marca mundial de produção de energia por tonelada de bagaço de cana – a produção alcança até 120 KWh por tonelada de cana moída, quase o dobro da média obtida pelas centrais elétricas das unidades brasileiras, que registram entre 60 a 70 KWh/tc.

O incremento conquistado pela Pioneiros deriva de investimentos em tecnologias modernas que oferecem maior aproveitamento térmico na unidade cogeradora por meio da elevação da pressão no processo industrial da usina. Mas o principal diferencial competitivo é a economia do vapor na moagem, benefício proporcionado pela eletrificação completa da instalação.

O processo de preparo e moagem de cana, antes acionado por turbinas, foi completamente substituído por motores elétricos. Os seis ternos da moenda estão equipados com motores individuais de 900 cv de potência cada um. “Com o sistema 100% eletrificado, o vapor é melhor aproveitado em uma turbina de alta eficiência térmica, aumentando a quantidade de insumo disponível para a geração de energia elétrica”, explica o coordenador do projeto da UTE Pioneiros, Luiz Gustavo Scartezini Rodrigues.

A possibilidade de ganhos de eficiência pode catapultar a ainda tímida aplicação de motores elétricos como acionamento de moendas no setor sucroalcooleiro nacional. Casos de eletrificação completa, embora despertem interesse nos projetos de novas unidades, estão presentes em menos de uma dezena de usinas brasileiras.

Com 90% de domínio de mercado atualmente, o acionamento que monopoliza as aplicações no setor é formado pelo conjunto entre a turbina vapor + turbo redutor + redutor de baixa ou engrenagens abertas. Alternativa usada desde os anos 70, prevaleceu devido ao baixo preço na época e à falta de tecnologias concorrentes. “As técnicas de acionamento elétrico disponíveis eram muito caras e não havia incentivo para aumentar eficiência do balanço”, acredita o consultor Domingos de Abreu, diretor da Nukleon Sistemas de Engenharia Elétrica.

A aplicação de turbinas – de simples ou múltiplos estágios – apresenta, porém, limitação para o aumento de eficiência no processo de transformação de energia térmica em elétrica. A atratividade para a venda de energia, que pode se consolidar definitivamente como terceiro produto das usinas, demanda equipamentos mais eficientes e abre mercado para o motor elétrico.

Viabilidade econômica recente

A tecnologia de eletrificação, entretanto, não é nova no mercado. Os primeiros equipamentos em usinas surgiram na década de 90, quando máquinas foram instaladas no equipamento de preparo da moenda. Por limitações em suas características, o uso do motor ficou restrito a esta aplicação. “O motor não tem controle de rotação, o que dificultava o uso da moenda, que precisa de variação de velocidade na alimentação do processo. No sistema de preparo, a velocidade é fixa”, esclarece o consultor Paulo Delfini.

No início dos anos 2000, a redução de custos do inversor de freqüência – equipamento capaz de regular a velocidade - ofereceu viabilidade econômica para aplicação do motor em moendas, situação que coincidiu com a crise energética no Brasil.

Os riscos de apagão evidenciaram a energia gerada via biomassa como um produto rentável. Interessadas neste novo nicho, as usinas, que precisavam apenas de 5 a 7 MW para consumo próprio, passaram a investir em equipamentos de pressões maiores para aumentar a cogeração.

OUTRAS VANTAGENS

Além da questão do aumento da eficiência, existem ainda outros benefícios na eletrificação do preparo e moagem de cana, o que pode tornar a eletrificação vantajosa mesmo quando não houver geração e/ou venda de energia:

• Ambiente limpo devido à ausência de tubulações;
• Não há vazamento de vapor;
• Eliminação das juntas e excesso de graxa;
• Acionamento individual para cada moenda permitindo monitoramento em tempo real através de supervisórios;
• Versatilidade de regulagem da velocidade da moenda com mais rapidez e precisão mantendo o torque constante;
• Possibilidade de variar a velocidade de cada rolo separadamente (sistema Power plus);
• Maior facilidade no arranque e parada da moenda no caso de algum elemento estranho entrar no rolo (ferro, por exemplo);
• Possibilidade de inversão da rotação, permitindo o destravamento da moenda em caso de “embuchamento”; 
• Manutenção simples e reduzida;
• Normalmente existe apenas um redutor intermediário entre o motor e a moenda otimizando o espaço;
• Menor ruído na instalação em relação às turbinas;
• Amortização do custo em função da necessidade de manutenção anual nas turbinas.