Fabricação-Etanol

02/03/2015 Fabricao

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ETANOL (/ETANOL/)

Processos de fabricao do etanol

O etanol no um produto encontrado de forma pura na natureza.Para produzi-lo, necessrio extrair o lcool de outras substncias.A forma mais simples e comum de obte-lo atravs das molculasde acar, encontradas em vegetais como cana-de acar, milho,beterraba, batata, trigo e mandioca. O processo que utiliza essasmatrias-primas chamado de fermentao, porm h mais duasmaneiras de fazer lcool, que consiste em reaes qumicascontroladas em laboratrio.

Dentre todas as matrias-primas do etanol presentes na natureza,a cana-de-acar a mais simples e produtiva, o que d ao Brasiluma grande vantagem, visto ser esse o principal produto deextrao de etanol no pas. A produtividade mdia de gerao deetanol por hectare de cana, por exemplo, de 7500 litros, enquantoa mesma rea de milho, principal matria prima do lcoolproduzido por fermentao nos Estados Unidos, produz 3 mil litrosdo combustvel.

Fermentao: Principal mtodoA forma mais simples e antiga, descoberta pela humanidade hmilhares de anos antes de Cristo, a fermentao. Atravs so dela, o produzido o lcool utilizado para todos os fins, inclusive comocombustvel. Essa tcnica consiste em, basicamente, adicionar ao

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caldo da cana-de-acar micro-organismos que quebram molculasde acar (C6H12O6),transformando elas em duas molculas deetanol (2 C2H5OH) mais duas molculas de gs carbnico (2 CO2).

Nas usinas produtoras de etanol, a cana-de-acar passa pordiversos processos, at se obter delas os lcoois anidos ehidratados.

Processo de fermentaoLavagem: A cana de acar, chegando s usinas em sua forma pura, colocada em uma esteira rolante. L, ela submetida a umalavagem que retira sua poeira, areia, terra e outros tipos deimpurezas. Na sequncia, a cana picada e passa por um eletrom,que retira materiais metlicos do produto.

Moagem: Nesse processo, a cana moda por rolos trituradores,produzindo um lquido chamado melado. Cerca de 70% do produtooriginal viram esse caldo, enquanto os 30% da parte slida setransforma em bagao. Do melado, continua-se o processo defabricao do etanol, enquanto o bagao pode ser utilizado gerao de energia na usina.

Eliminao de impurezas: Para eliminar os resduos presentes nomelado (restos de bagao, areia, etc), o lquido passa por umapeneira. Em seguida, ele segue a um tanque para repousar, fazendocom que as impurezas se depositem ao fundo processo chamadodecantao. Depois de decantar, o melado puro extrado e recebeo nome de caldo clarificado. O ltimo processo de extrao deimpurezas a esterilizao, em que o caldo aquecido paraeliminar os micro-organismos presentes.

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Fermentao: Aps estar completamente puro, o caldo levado adomas (tanques) no qual misturado e eles um fermento comleveduras (fungos, sendo mais comum a levedura deSaccharomyces cerevisia). Esse microorganismos se alimentam doacar presente no caldo. Nesse processo, as leveduras quebram asmolculas de glicose, produzindo etanol e gs carbnico. Oprocesso de fermentao dura diversas horas, e como resultadoproduz o vinho, chamado tambm de vinho fermentado, que possuileveduras, acar no fermentado e cerca de 10% de etanol.

Destilao: Estando o etanol misturado ao vinho fermentado, oprximo passo separ-lo da mistura. Nesse processo, o lquido colocado em colunas de destilao, nas quais ele aquecido at seevaporar. Na evaporao, seguida da condensao (transformaoem lquido), separado o vinho do etanol. Com isso, fica pronto olcool hidratado, usado como etanol combustvel, com graualcolico em cerca de 96%.

Desidratao: Com o lcool hidratado preparado, basta retirar orestante de gua contido nele para se fazer o lcool anidro. Essa aetapa da desidratao, no qual podem ser utilizadas diversastcnicas. Um delas a desidratao, em que um solvente colocadoao lcool hidratado mistura-se apenas com a gua, com os doissendo evaporados juntos. Outros sistemas, chamados peneiraomolecular e pervaporao, utilizam tipos especiais de peneiras queretm apenas as molculas da gua. Aps ser desidratado, surge olcool anidro, com graduao alcolica em cerca de 99,5%, utilizadomisturado gasolina como combustvel.

Armazenamento: Nesta etapa, o etanol anidro e hidratado soarmazenados em enormes tanques, at serem levados porcaminhes que transportam at as distribuidoras.

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Os resduos produzidos durante toda a fabricao do etanoltambm podem ser aproveitados pelas indstrias. Os resduosslidos, como bagao, podem ser reutilizados energeticamentecomo biomassa. J o dixido de Carbono (CO2), derivado doprocesso de fermentao, pode ser utilizado produo derefrigerantes.

O lcool utilizado para outros produtos, como bebidas, cosmticos,solventes, produtos de limpeza, etc, so obtidos da mesma maneira,passando posteriormente por outros processos que o transformamno produto final.

Outros mtodos de obteno deetanolAlm da fermentao, existem outros processos mais complexos dese produzir o etanol. Um deles a hidratao do etileno (gs incolorobtido no aquecimento da hulha tipo de carvo mineral), queconsiste em uma sntese qumica entre as molculas de gua (H20),s molculas do etileno (C2H4), resultando no etanol (C2H6O). Essemtodo, controlado em laboratrio, utiliza cidos comocatalizadores, como o cido sulfrico (H2SO4), ou o cido fosfrico(H3PO4), que possibilitam que a reao acontea. Esse mtodo no muito utilizado no Brasil, porm estima-se que 80% do etanolproduzido nos Estados Unidos seja por hidratao de etileno.

Outra possibilidade de se obter o etanol pela reduo doacetaldedo (composto orgnico de frmula C2H4O). Tambmchamado de etanal, o acetaldedo possui estrutura molecular muitosemelhante ao lcool etlico, diferindo apenas pela ausncia dahidroxila(HO). Com a ao de um agente redutor, o acataldedoganha um on de hidrognio (H+) que se liga ao oxignio formando

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a hidroxila, e consequentemente, o etanol. A matria-prima deveprocesso costuma ser o acetileno (gs incolor de forma C2H2), queem processo de hidratao produz o acetaldedo, que finalmenteproduz o etanol.

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