Bagaço de cana move turbina a vapor em termelétrica

Na Escola Politécnica (Poli) da USP, pesquisa mostra que o bagaço de cana-de-açúcar pode ser aproveitado pelas usinas de açúcar e etanol para produzir eletricidade em uma central termelétrica com turbinas a vapor. O estudo do engenheiro eletricista Fernando Alves dos Santos estima que uma usina de médio porte geraria 42 megawatts de energia elétrica por hora, consumindo anualmente 500 mil toneladas de bagaço, usado como combustível das caldeiras que produzem o vapor. A produção, além de suprir o abastecimento de energia da própria usina, gera excedentes que podem ser comercializados.

A pesquisa analisou o potencial da biomassa de cana na geração de energia elétrica, onde é produzida e como pode ser aproveitada. “A biomassa é composta pelo bagaço de cana-de-açúcar, um resíduo industrial obtido após a moagem da cana para extração do caldo, que será usado na produção de açúcar e etanol”, diz Santos.

O bagaço é queimado em caldeiras produtoras de vapor, substituindo combustíveis de fontes não-renováveis, como gás natural e carvão. “O vapor alimenta uma turbina, movimentando hélices que geram energia mecânica”, conta o engenheiro. “Na extremidade da turbina há um gerador que converte a energia mecânicia em energia elétrica.”

A partir do ranking de produção das usinas de médio porte no Estado de São Paulo, a pesquisa estimou uma média anual de 2 milhões de toneladas de cana moídas por usina. “Com 500 mil toneladas de resíduos, cada termelétrica poderia produzir 42 megawatts de eletricidade por hora, durante 4.600 horas por ano”, ressalta Santos. “Quanto mais cana é moída, maior é o potencial energético.”

A instalação da termelétrica, além de poder suprir o consumo da própria usina, também abre a possibilidade de comercialização dos excedentes de energia. “Estima-se uma usina de médio porte consuma cerca de 13 megawatts de eletricidade por hora”, observa o engenheiro. “O que sobra pode ser comercializado em leilões de fontes de energia renováveis ou vendido a um consumidor cativo, como uma indústria de grande porte, que tenha o direito de comprar energia de um determinado produtor e não da concessionária local.”

Santos lembra que as usinas já necessitam de vapor em equipamentos como evaporadores de caldo, cozedores e colunas de destilaria. “A energia gerada pela termelétrica é um subproduto do processo produtivo, pois antes do vapor produzido nas caldeiras ser consumido, ele passa pela turbina”, diz. “Por isso se diz que esse sistema é de co-geração, pois aproveita a energia térmica consumida na indústria para produzir energia elétrica.”

A pesquisa apresenta cálculos e indicações para os empresários interessados em instalar termelétricas nas usinas. “Uma das recomendações é melhorar a eficiência dos equipamentos consumidores de vapor usados na produção de açúcar e etanol, o que liberaria mais vapor para a geração de energia”, afirma Santos. O trabalho foi orientado pelo professor Luiz Natal Rossi, da Poli.

O engenheiro também sugere o incremento da biomassa com a adição de palha de cana ao bagaço. “A palha, ao invés de ser descartada no campo durante a colheita, seria trazida para a indústria”, aponta. “Misturada ao bagaço, a palha agrega menos umidade e aumenta o poder calorífico, ampliando o potencial de geração de vapor e consequentemente a capacidade de produzir energia.”