Um guia completo sobre o setor sucroalcooleiro

Equipamentos para usinas de etanol e açúcar

Plantio, movimentação e alimentação de caldeiras

A cana-de-açúcar foi a primeira cultura de destaque de nosso país, remontando ao período colonial. O setor sucroalcooleiro começou nos engenhos, um nome que passou a denominar as próprias fazendas em que se cultivava a cana-de-açúcar. Além de produzir açúcar, os engenhos produziam cachaça (aguardente), álcool e melaço, entre outros produtos.

Hoje, a cultura de cana continua muito importante no Brasil, mas a tecnologia avançou bastante. A logística da cana-de-açúcar, naqueles tempos, era mais braçal e o estoque se dava através de grandes depósitos (celeiros), sendo que o transporte se resumia praticamente às mulas e aos carros de boi — hoje, temos uma cadeia produtiva com processos automatizados, diferentes tipos de armazéns e o transporte acontece, principalmente, por meio de veículos pesados, como os caminhões e carretas.

Neste post, vamos tratar mais a fundo sobre o assunto. Veja o que é o setor sucroalcooleiro, como ele funciona, em que situação esse setor se encontra atualmente no mercado brasileiro e quais processos ele envolve!

O que é o setor sucroalcooleiro?

O setor sucroalcooleiro, também conhecido como “setor sucroenergético”, é um ramo da agroindústria que se responsabiliza pela produção de açúcar, de álcool, de aguardente e de outros derivados da cana-de-açúcar, como o etanol e solventes.

Os antigos engenhos deram lugar a usinas mais refinadas que, geralmente, se localizam às margens das rodovias e fazem grandes plantações de cana, onde atua grande número de trabalhadores.

Hoje, o Brasil está entre os maiores produtores e exportadores mundiais de açúcar e biocombustíveis. Para fabricá-los, é necessário ter muito conhecimento a respeito de plantio, colheita e tratamento da lavoura, bem como a respeito dos processos que transformam a matéria-prima, das técnicas de manejo e do tratamento dos resíduos.

Como funciona o setor sucroalcooleiro?

Em suma, o funcionamento do setor está fundamentado em fatores como:

• disponibilidade de terra;
• capital de giro;
• tecnologia;
• demanda dos produtos;
• assim por diante.

Grandes usinas x pequenas usinas

O setor sucroalcooleiro depende, em regra, de grandes extensões de terra devido às dimensões da cultura. Mas existem pequenas usinas e produtores independentes.

Não existem fusões ou aquisições relevantes nesse setor, mas ele passa por uma “consolidação silenciosa”, conforme afirma o analista inglês Andy Duff.

Ele explica que as usinas com maior liquidez financeira e que têm acesso a créditos com melhores taxas recebem uma quantidade maior de cana dos fornecedores autônomos (arrendatários ou proprietários de terras).

Ele conclui, dizendo: “É uma transferência de acesso à cana dos fracos para os mais fortes. Isso gera um círculo vicioso em que as empresas em melhor situação financeira expandem sua capacidade de moagem enquanto as usinas frágeis vão ficando cada vez mais sem matéria-prima”.

Isso significa que a produção não se limita às grandes usinas, mas são elas que realmente conseguem movimentar a economia sucroalcooleira no Brasil, com participação mais ativa nos processos diretos ou indiretos de exportações.

Tecnologia

Atualmente, já são utilizadas Inteligência Artificial (IA), IoT (Internet das Coisas) e Advanced Analytics no setor sucroalcooleiro. São tecnologias que oferecem maior eficiência e produtividade, além de melhor gestão de todos os processos e de todos os recursos. A tecnologia também se manifesta por meio dos equipamentos de usina para açúcar, como:

• facas rotativas, que picam a cana ou fazem seu nivelamento na esteira;
• rotor com martelos e placa desfibradora, que pulverizam e abrem as células que contêm sacarose;
• espalhador, que nivela a altura do composto;
• moenda, que mói a cana para extração do caldo e produção do bagaço;
• peneiras, que removem os materiais mais sólidos presentes no composto (argila, grãos de areia e outros);
• caldeiras de vapor, onde o bagaço funciona como combustível.

Além desses equipamentos, há aqueles que são utilizados, de praxe, em todos os cultivos, como pulverizadores e colhedoras.

Demanda dos produtos

A elevada demanda pelos produtos e derivados da cana-de-açúcar caracteriza sua importância na economia nacional, como:

• álcool;
• açúcar;
• cachaça;
• melaço;
• etanol;
• bagaço;
• rum.

Sua matéria-prima também é usada na confecção de:

• embalagens;
• telas;
• tapetes;
• canetas;
• palha.

Épocas do ano para plantar cana-de-açúcar

A cana-de-açúcar depende de condições climáticas propícias para o acúmulo de açúcar. Para isso, o vegetal necessita de muita água e um bom índice de insolação.

Existem épocas específicas do ano em que a cana pode ser plantada:

• sistema de ano e meio;
• sistema de ano;
• plantio de inverno;
• plantio o ano todo.

Sistema de ano e meio (cana de 18 meses)

Nesse sistema, a cana é plantada entre janeiro e março. No primeiro trimestre, a lavoura inicia seu desenvolvimento. Com a chegada da seca do inverno, o desenvolvimento fica mais moroso entre abril e agosto. De setembro a abril, acontece a época de “vegetação” para, nos meses subsequentes, ocorrer a maturação até alcançar os 16 e 18 meses do sistema.

A época que vai de janeiro a março é muito apropriada para a plantação da cana-de-açúcar devido às boas condições de temperatura e umidade, o que garante melhor resultado em relação ao desenvolvimento das gemas. Assim, é possível obter uma rápida brotação, o que diminui a possibilidade de doenças nos toletes.

Sistema de ano (cana de 12 meses)

Nesse caso, a cana-de-açúcar é plantada entre outubro a novembro em algumas localidades. É um sistema que deve ser aplicado restritamente, considerando vantagens e desvantagens.

Quando falamos em grandes áreas, recomenda-se uma segunda época porque torna mais fácil a gestão e melhora o uso de mão de obra e máquinas. Dessa forma, são subdivididos os recursos entre a época da plantação de cana de 18 meses e da época de 12 anos.

Porém, é necessário compreender que essa subdivisão implica em menor produtividade quando comparamos ao período de 18 meses. Isso acontece porque a cana-de-açúcar tem um período menor de crescimento real quando falamos do período de 12 meses.

A plantação da cana de ano, durante a preparação da terra, esbarra em certas dificuldades devido ao prazo reduzido (por exemplo, incorporação de calcário e outros componentes). Depois da colheita, é preciso remover as soqueiras para cultivar novamente.

Já que é o começo da estação das chuvas, resta pouco tempo útil para os trabalhos agrícolas e, caso o terreno seja grande, será preciso muita mão de obra.

Plantio de inverno

Ainda que não seja muito comum, é possível plantar a cana-de-açúcar na época de estio. Para isso, usa-se a torta de filtro, que conserva aproximadamente de 70% a 80% da umidade, quando aplicada no sulco. Além disso, a torta de filtro contribui para a brotação.

Plantio o ano todo

Caso seja realizada irrigação com vinhaça, a plantação de cana pode ser feita o ano inteiro.

Definição da profundidade e do espaçamento

O espaçamento influi em fatores como a utilização de máquinas agrícolas, o recebimento de água e sol, a sensação da temperatura da parte da planta.

O espaçamento varia conforme a fertilidade do solo e as características de cada tipo de cultura. A distância pode ser de 1 metro a 1,8 metro enquanto a profundidade varia entre 20 centímetros e 30 centímetros.

Terrenos arenosos devem apresentar espaçamento mais estreito: 1 metro a 1,20 metro, pois isso permite fechar a entrelinha com mais rapidez e contribui para o controle otimizado do mato.

O espaçamento mínimo, nas colheitas mecanizadas, deve ser, no mínimo, de 1,5 metro para que as rodas do equipamento das linhas de cana não pisoteiem o vegetal.

Há ainda os espaçamentos conhecidos como “combinados” ou “duplos alternados”, cuja distância é de 1,90 metro por 0,90 metro. Nesse caso, há duas linhas mais próximas, de 0,90 metro, com a finalidade de otimizar a colheita. Esse espaçamento possibilita que as colhedoras normais colham, ao mesmo tempo, as duas linhas mais próximas (de 0,90 metro), o que representa ganho de tempo.

O controle de pragas

O setor sucroalcooleiro sofre, como todas as outras culturas, com o problema das pragas: cupins, brocas gigantes, brocas de cana, formigas, besouros.

Os métodos para o controle dessas pragas varia. Os mais comuns são:

• controle químico;
• controle varietal.

Químico

O controle químico é a aplicação de produtos na terra e na hora da plantação. Esses produtos podem retirar 90% dos parasitas da região. Mas é preciso que se faça a aplicação corretamente.

Varietal

O controle varietal se realiza da seguinte maneira: são escolhidas as variedades mais resistentes ou tolerantes às pragas.

Porém, como a planta tem muito açúcar, nem sempre esse método pode ser usado, já que ela é atrativa para diferentes insetos por sua própria natureza.

Como está o mercado no setor sucroalcooleiro?

Somente em 2020, as exportações de álcool e de açúcar totalizaram 10 bilhões de dólares, o que ajudou para um saldo excelente na balança do agronegócio.

Mesmo com todo o avanço tecnológico nos canaviais, o setor sucroalcooleiro é responsável, aproximadamente, por oitocentos mil empregos diretos divididos entre as trezentos e trinta usinas brasileiras. É um dos mais importantes pilares de nossa economia e responde por quase 15% das exportações do país.

Salto na balança comercial

De janeiro a abril de 2021, a balança comercial apresentou grande salto e apresentou um crescimento de 103,8% comparando ao mesmo período de 2021. Quase metade desse valor se originou das fazendas. Delas saíram, para outros países, diferentes itens (desde cereais e carne de boi a mercadorias florestais) com valor total equivalente a mais de 36 bilhões de dólares.

Exportações no primeiro quadrimestre de 2021

As exportações do agronegócio aumentaram 19,8% entre janeiro e abril, destacando-se:

• complexo soja: US$ 16,02 bilhões (83,8% de soja em grãos);
• carnes: US$ 5,61 bilhões (44,9% de carne bovina; 37,9% de carne de frango e 14,6% de carne de porco);
• produtos florestais: US$ 3,93 bilhões (49,5% de celulose e 37,4% de madeira);
• complexo sucroalcooleiro: US$ 2,75 bilhões (88,9% de açúcar);
• grupo de café: US$ 2,05 bilhões (91,5% de café verde).

Motivos para investimentos no setor

O setor sucroalcooleiro brasileiro é um dos mais competitivos e sofisticados de todo o mundo. Os investimentos na mecanização e na tecnologia possibilitaram um enorme desenvolvimento nas usinas, favorecendo sua produtividade. Conforme estudo do Portal Cana, os investimentos nas novas usinas foram impulsionados em 2003 por dois fatores principais:

• aumento da demanda mundial de açúcar (principalmente depois da reforma política europeia referente ao açúcar);
• aumento da utilização do etanol no país, já que se desenvolveram veículos com motores flex.

Vale lembrar também que muitos países começaram a fazer uso de biocombustíveis nas matrizes energéticas a fim de diminuir as emissões de gás carbônico e a dependência a combustíveis fósseis.

Essas são motivações para a produção no setor sucroalcooleiro, o qual passou por crescimento de 10,6% entre 2001/2002 e 2008/2009. Nesse intervalo, a produção alcançou 573 milhões de toneladas e, depois, alcançou estabilidade.

A produção de álcool no Brasil teve considerável avanço devido à pesquisa agrícola. Desse modo, houve muitos ganhos de competitividade na produção de açúcar e álcool.

Os principais países que importam produtos do setor sucroalcooleiro

O setor sucroalcooleiro do Brasil, em relação às exportações, tem como principais destinos:

• China: 12,5%;
• Estados Unidos: 7,7%;
• Bangladesh: 6,9%;
• Argélia: 6,5%;
• Índia: 5,4%;
• Indonésia: 4,8%;
• Nigéria: 4,4%;
• Marrocos: 3,9%;
• Arábia Saudita e Coreia do Sul: 3,8%;
• demais países: 40,3%.

Perspectivas para o setor sucroalcooleiro

Hoje em dia, a maioria dos veículos de passeio no Brasil apresenta tecnologia flex nos motores. Outro ponto a considerar é que há uma demanda elevada, em todo o mundo, por açúcar. Há, ainda, uma participação maior de biocombustíveis em matrizes energéticas de outros países e isso contribui para que o complexo sucroenergético permaneça captando bons investimentos nos anos seguintes.

Conforme as previsões da Fiesp/MB Agro: “As cotações do açúcar deverão passar por um novo movimento de alta no médio prazo, o que poderá oferecer alguma condição para a retomada dos investimentos na elevação da capacidade de produção daqui a alguns anos.”

Há algum tempo, o setor sucroenergético passa por grandes transformações, resultantes especialmente da tecnologia inovadora, bioeconomia, transição no setor energético e pelas políticas dos governantes que fazem com que a indústria sucroalcooleira seja ainda mais importante no novo cenário que se implanta.

A transição energética que ocorre em todo o mundo para uma economia baseada em baixo carbono oferecerá, não somente desafios, mas boas oportunidades para o setor sucroalcooleiro. Sobre o assunto, assim se expressa Raphaella Gomes (líder de Novos Negócios da Raízen): “Em razão da nossa biodiversidade, potencial de biomassa e matriz energética fortemente renovável, podemos ocupar uma posição de protagonismo nessa transição, com projetos inovadores como o etanol de segunda geração e o biogás”.

Quais são os processos no setor sucroalcooleiro?

O setor sucroalcooleiro é uma unidade que tem como produto principal o álcool, e tem como subproduto do seu processo a cogeração de energia elétrica por meio do bagaço. Nesse sentido, a indústria sucroalcooleira é uma grande produtora de biomassa, ou seja, de bagaço. Ela é e permanecerá como um elemento fundamental no processo de mudança de um cenário econômico baseado em combustíveis fósseis para um cenário econômico baseado em energia renovável.

A biomassa já se destaca na matriz de energia nacional, já que é uma fonte que gera energia continuamente, com pico de produção em períodos em que as hidrelétricas se encontram mais pressionadas.

É a partir da biomassa que se produz etanol, pellets que substituem carvão, diesel em plantas que produzem energia, produtos químicos (solventes, plásticos).

Vamos analisar brevemente os processos que envolvem a produção sucroalcooleira no que se refere ao açúcar e ao etanol, que estão entre os principais produtos do setor.

Os processos produtivos de açúcar e etanol se compõem de fases críticas. A tecnologia usada é semelhante à de todas as usinas nacionais. Existem somente variações na qualidade e nos tipos dos equipamentos, nos controles operacionais e nos níveis de gestão. A unidade sucroalcooleira pode ser dividida nas seções que seguem abaixo.

Recepção, preparo e moagem da cana em usinas sucroalcooleiras

Nessa seção, acontecem a limpeza e a abertura das células da cana. A finalidade é a extração do caldo a fim de que ocorra uma perda bem pequena de açúcar, assegurando uma baixa umidade no bagaço.

Colhe-se a cana de forma inteira por corte manual. Ela é transportada e lavada para reduzir o total de impurezas que interferem negativamente no processamento. Caso a cana seja picada pelo corte mecanizado, ela não deve ser lavada pois haveria perdas altas de sacarose. Muitas usinas já estão usando a limpeza a seco, ou seja, jatos de ar são lançados sobre o produto.

Depois da limpeza, a cana é transportada por meio de esteiras até os equipamentos necessários. Em geral, existe um conjunto de facas rotativas, usadas para picotar a cana ou uniformizar o composto sobre a esteira. Assim, o trabalho do desfibrilador fica mais fácil.

O desfibrilador é formado por um rotor que tem martelos oscilantes e uma placa desfibradora. Ele faz a pulverização da cana e abre suas células, onde se encontram os açúcares. A seguir, vem o processo de extração do caldo, que pode ser feito por dois métodos:

• moagem;
• difusão.

A difusão não é muito utilizada no Brasil. Já a moagem consiste em passar a cana por dois rolos para extrair o caldo e dar origem ao bagaço. Esse bagaço deve ser usado como combustível nas caldeiras de vapor no fim do processo — para isso, o bagaço deve ter um determinado teor de umidade.

Tratamento do caldo de cana

Depois do caldo ser extraído, ele precisa ser tratado porque apresenta muitas impurezas. É necessário remover ao máximo, com a ajuda de peneiras, essas impurezas sólidas (bagacilhos, argila, areia). Essa é a primeira etapa do tratamento.

A segunda etapa é o tratamento químico do caldo. A finalidade é retirar as impurezas insolúveis que ainda permanecem no caldo. Também é preciso corrigir o pH para que não ocorra a inversão e decomposição da sacarose.

Nessa fase, começa a divisão no processo de produção de álcool e de etanol. O caldo tratado pode ser usado para a produção de açúcar ou para a fabricação de etanol.

Produção de açúcar

Na fabricação de açúcar, é fundamental a sulfitação. Trata-se de um processo que inibe determinadas reações e reduz a viscosidade do caldo, do xarope, do mel, das massas cozidas, o que facilita as atividades de evaporação e cozimento.

Produção de etanol

Na fabricação de etanol, o caldo deve seguir para o processo de pasteurização, recebendo aquecimento e resfriamento.

Um tratamento mais efetivo considera a adição de cal, o aquecimento e a posterior decantação — um processo parecido com aquele usado na produção de açúcar.

Resfriamento

Na maioria das vezes, o resfriamento é dividido em duas partes:

• o caldo quente passa por um trocador de calor regenerativo e em sentido contrário ao do caldo misto frio (o caldo misto passa por aquecimento e o caldo para destilaria passa por resfriamento);
• o resfriamento final, geralmente é feito em trocadores de placas e utiliza água como fluido de resfriamento.

A partir de uma tonelada de cana-de-açúcar, é possível conseguir, aproximadamente, 140 quilos de açúcar ou 86 quilos de etanol.

Problemas com a medição de nível nos processos de fermentação

Um dos problemas de fermentação no setor sucroalcooleiro é a produção de espuma. Os antiespumantes costumam ser caros e, quando utilizados incorretamente, interferem na qualidade da produção de forma direta. Isso ocorre pela especificação incorreta dos instrumentos de medição de nível nas tinas de fermentação.

Identificar o nível elevado nas tinas de fermentação é da máxima importância, uma vez que elas estão completamente fechadas.

A maior parte dos instrumentos costuma não oferecer valores adequados depois de um período de uso — justamente porque a espuma gera incrustação no sensor do instrumento de medição. O correto, portanto, é aplicar instrumentos que resistam à incrustação, pois todas as vezes em que o nível é detectado, é ativado um sistema automático de pulverização de antiespumante.

Enfim, o setor sucroalcooleiro, mesmo diante de altos e baixos, ainda é responsável por movimentar boa parte da economia nacional. O mercado tende a se expandir mais na medida em que novas tecnologias e técnicas são implantadas. Os produtos e derivados da cana-de-açúcar têm alta demanda no Brasil e no exterior, o que garante a estabilidade do setor.

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