ANÁLISE DA PRODUÇÃO BRASILEIRA DE ÁLCOOL NA PERSPECTIVA DA SUSTENTABILIDADE

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Após a colheita, a cana é levada, via de regra, por treminhões até a usina. Estes veículos devem ser pesados antes e após o descarregamento, para proceder-se ao controle do rendimento industrial, a partir do peso real da cana-de-açúcar coletada. Após a pesagem, amostras de cana são selecionadas aleatoriamente para determinação, em laboratório, do teor de sacarose daquele lote.

Na usina, a cana é colocada em mesas alimentadoras, para ser processada. Inicialmente será lavada em esteiras, procedendo-se à retirada de materiais estranhos, a fim de obter-se um caldo de melhor qualidade e um menor desgaste dos equipamentos. Depois disso passa pelo picador, equipamento composto por um jogo de facas e responsável por aumentar a sua densidade e, consequentemente, a capacidade de moagem. Feito isso, um desfibrador ajudará a aumentar a liberação de caldo, devido ao rompimento das células do colmo.

Após esse preparo, um espalhador uniformiza, na esteira, a quantidade que passará pelo processo de moagem, processo este que maximizará a extração de caldo, quando a cana passar entre os dois rolos da moenda, que é constituída por três ternos. No primeiro, o caldo de cana extraído não é diluído em água, enquanto o dos outros dois passa por um processo chamado embebição, que aumentar a extração de sacarose. Desta forma, o caldo extraído do primeiro terno é chamado de caldo rico, e nos dois últimos de caldo pobre por estar diluído em água. Ambos serão peneirados, para a retirada do bagaço. Esse material, retido na peneira do primeiro terno, volta para uma segunda moagem, até que ocorra máxima extração.

O caldo rico é utilizado para fabricar açúcar, e o caldo pobre para o álcool. O material sólido restante, bagacilho, é queimado para aquecimento da água contida nas caldeiras, e vapor resultante deste processo será utilizado para movimentar da usina, por meio do acionamento das turbinas a vapor, onde ocorre a transformação da energia térmica em energia mecânica, que acionará os geradores de energia elétrica, responsáveis pelo funcionamento dos diversos equipamentos.

Mas antes de resultar em açúcar, o caldo rico deverá passar por um tratamento primário, que corresponde ao peneiramento, calagem, aquecimento, sedimentação e filtração.

O peneiramento, como já foi citado, separa o bagacilho do caldo.

A calagem é feita pela adição de leite de cal (Ca [OH]2), que elevará o pH até que fique por volta de 7, para eliminar-se corantes existentes no caldo, neutralizar ácidos orgânicos e a formação de sulfito e fosfato de cálcio, substâncias que carregam impurezas ao sedimentarem.

O aquecimento ocorre em trocadores de calor com o caldo atingindo aproximadamente 105ºC, para que o processo de decantação, deposição do material sólido conhecido como lodo, seja facilitado. Esse lodo passará por uma filtração para a recuperação do açúcar nele contido, que voltará ao processo, enquanto que o filtrado, denominado torta, poderá ser utilizado como adubo nas plantações.

O caldo pobre é resfriado como o caldo rico (subproduto da fábrica de álcool), para ser utilizado na fabricação do açúcar, enquanto o mel, um subproduto da fábrica de açúcar, é utilizado no processo de produção do álcool. Sua pureza é calculada pelo brix (quantidade de sólidos dissolvidos na solução) e, para que a fermentação ocorra mais fácil, rápida e completamente, ele deve estar por volta de 20°. Quando ele sai da usina de açúcar, seu brix está entre 75° e 80°, portanto, com uma alta concentração de sólidos dissolvidos, mas logo ele é diluído com água e caldo na garapeira, até uma concentração média de 18° a 22°, originando o mosto.

O mosto será enviado para as dornas de fermentação, onde haverá acréscimo do Sacharomices cervisae, uma levedura, ou seja, organismo unicelular do reino dos fungos, que ao se alimentar da sacarose da cana-de-açúcar, processo denominado de fermentação alcoólica, dará origem ao álcool, como indicado na equação a seguir:

C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6

C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2 + 23,5 kcal

As leveduras têm um melhor desempenho em temperaturas entre 20°C e 30°C, porque é quando se multiplicam menos e consomem mais açúcar. Nessa condição também há menor proliferação de contaminantes. Durante esse processo há liberação de calor, razão das dornas de fermentação possuírem sistemas de resfriamento.

Algumas usinas também possuem sistemas para a captura do gás carbônico liberado durante a reação, o qual será utilizado para a produção de bicarbonato de sódio. A fermentação pode ser dividida em três fases:

• Fermentação Preliminar: ocorre na primeira dorna. Essa fase tem início quando o fermento é adicionado, e termina quando o desprendimento de gás carbônico se torna evidente. Nessa fase, apesar de o fermento estar consumindo sacarose do mosto, praticamente não há produção de álcool; por esse motivo, deseja-se que a duração dessa fase seja a menor possível.

• Fermentação Principal: ocorre na segunda dorna. Esta fase tem início junto com o desprendimento do gás carbônico. A produção de CO2 vai aumentando progressivamente e com rapidez, havendo um aumento de 20% do volume e na temperatura. Torna-se, então, necessária a verificação constante da densidade (brix) e da temperatura do mosto. Nessa fase, a formação de álcool é máxima e rápida.

• Fermentação Complementar: ocorre na terceira dorna. Essa fase tem início com a queda de desprendimento do gás carbônico e com a diminuição da temperatura do mosto. A maior rapidez resultará em um álcool de melhor qualidade, mais fino e controlada pelas medições de brix, até o ponto favorável para a destilação. O brix final varia de 3° a 8°, dependendo da concentração inicial do mosto e outros fatores.

Quando termina a fermentação alcoólica, o mosto torna-se vinho, pois não possui mais sacarose. Ele será centrifugado para a separação do fermento e eliminação de bactérias. O vinho centrifugado é enviado para a dorna volante que alimenta os aparelhos de destilação. O fermento pode ser reutilizado nas próximas fermentações e, para isso, é enviado para as cubas, onde será tratado com água, para diminuição do brix, e ácido sulfúrico, já que as leveduras têm melhor desempenho em pH entre 4,5 e 5,0. Quando se esgotou a capacidade de a levedura de fermentar o caldo, ela será separada e levada para barris de maturação, onde passará por um estresse, produzindo