O documento descreve o processo de produção de álcool a partir da cana-de-açúcar, incluindo o cultivo da cana, a colheita, o processamento e a fermentação para produzir etanol. O processo envolve moagem da cana, filtragem, preparação do mosto, fermentação e destilação para isolar o etanol. O etanol pode ser usado como combustível para veículos ou em outras aplicações.

1. Acadêmicos
Alan Mafra
Analu Monalise Aragão
Juliana Pinheiro
Miguel Brys

3. •O pró alcool teve seu início em 1975;
•O programa de governo nada mais foi do que o
incentivo á utilização em larga escala do álcool
combustível;
•Década de 1987 houve um declínio significativo do
uso do álcool;
•1993 houve um novo aumento da produção e
consumo de álcool combustível;
• 2008 o álcool combustível já representa 12,6% da
matriz energética brasileira;

5. PROCESSO DE PREPARAÇÃO DA CANA
PARA FABRICAÇÃO DO ÁLCOOL
A importância da cana de açúcar pode ser
atribuída à sua múltipla utilização, podendo ser
empregada in natura, sob a forma de forragem,
para alimentação animal, ou como matéria-prima
para a fabricação de rapadura, melado,
aguardente, açúcar e álcool.

6. CLIMA
O clima ideal é aquele que apresenta duas estações
distintas, uma quente e úmida, para proporcionar a
germinação, perfilhamento e desenvolvimento
vegetativo, seguido de outra fria e seca, para
promover a maturação e consequente acúmulo de
sacarose nos colmos.

7. CULTIVAR
Esta etapa merece especial atenção do agricultor
• Importância econômica;
• Melhorias tecnológicas quando comparadas com
aquelas que estão sendo cultivadas.

8. PREPARO DO SOLO
• O solo deve ser profundo, pesado, bem
estruturados, férteis e com boa capacidade de
retenção;
• As unidades sucroalcooleiras não seguem uma linha
uniforme de preparo do solo, tendo cada uma seu
sistema próprio, variação essa que ocorre em função
do tipo de solo predominante e da disponibilidade
de máquinas e implementos.

9. PLANTIO
• Setembro a outubro não é a época mais
recomendada, devido à ocorrência de adversidade
climática. Plantios efetuados nessa época
propiciam menor produtividade agrícola e expõem
a lavoura à maior incidência de ervas daninhas,
pragas, assoreamento dos sulcos e retardam a
próxima colheita.
• Janeiro a março é o mais recomendado
tecnicamente. Além de não apresentar os
inconvenientes da outra época, permite um melhor
aproveitamento do terreno com plantio de outras
culturas.

10. COLHEITA
A colheita inicia-se em maio e em algumas
unidades sucroalcooleiras em abril, prolongando-
se até novembro, período em que a planta atinge o
ponto de maturação, devendo, sempre que
possível, antecipar o fim da safra, por ser um
período bastante chuvoso, que dificulta o
transporte de matéria-prima e faz cair o
rendimento industrial.

11. MATURAÇÃO
• O ponto de maturação pode ser determinado pelo
refratômetro de campo e complementado pela
análise de laboratório.
• Com a adoção do sistema de pagamento pelo teor
de sacarose, há necessidade de o produtor
conciliar alta produtividade agrícola com elevado
teor de sacarose na época da colheita.

12. CORTE
• O corte pode ser manual, ou mecanicamente,
através de colheitadeiras;
• Após o corte, a cana-de-açúcar deve ser
transportada o mais rápido possível ao setor
industrial, por meio de caminhão ou carreta
tracionada por trator.

13. RECEPÇÃO DA CANA
Realiza-se a coleta de amostra de cada lote:
Uma inspeção visual é realizada nos colmos que
devem ter sido colhidos recentemente pois devem
ser moídos até 24 horas após o corte para evitar o
crescimento de microrganismos que prejudicarão a
fermentação causando perda de rendimento.

14. LAVAGEM
• A fim de eliminar sujidades como terra, folhas,
pedras e para reduzir a carga microbiana natural
existente na sua superfície;
• A não realização desta etapa acarretaria a presença
de microrganismos que acabariam por diminuir a
eficiência da etapa de fermentação.

15. MOAGEM
A moagem produz um caldo, a garapa e o bagaço,
parte sólida, rica em celulose.

16. FILTRAÇÃO
• A mistura garapa-resíduo é filtrada, a garapa é
aquecida para eliminar a água, formando um líquido
viscoso e rico em açúcar, o melaço, do qual pode se
obter tanto o açúcar como o álcool;
• Além disso, a etapa de filtração é muito importante
para retirar impurezas grosseiras tais como os
bagacilhos, que são pequenas partículas de fibra de
cana, entre outros fragmentos.

17. PREPARO DO MOSTO
Mosto é todo caldo suscetível a fermentação.
Para que se obtenha bons resultados na fermentação, é necessário
que o mosto satisfaça algumas condições:
• menor contaminação inicial por microrganismos,
• adequada concentração de açúcares fermentáveis.

19. • A fermentação é o processo biológico de
degradação de açúcares para a produção de
energia para a sobrevivência dos seres
vivos.
• A primeira ligação feita do crescimento
microbiano com a produção de etanol foi
feita por Louis Pasteur na segunda metade
do século XIX.
• A fermentação alcoólica é um dos vários
tipos de fermentação, e é assim chamada
por produzir etanol como purga.

20. Via de Embden-Meyerhof

21. Via Glicolítica

22. O processo
• A fermentação é contínua e
agitada, consistindo de 4
estágios em série,
composto de três dornas no
primeiro estágio, duas
dornas no segundo, uma
dorna no terceiro e uma
dorna no quarto estágio.
• As dornas têm capacidade
volumétrica de 400.000
litros cada, todas fechadas
com recuperação de álcool
do gás carbônico

23. • A fermentação é regulada para
28 a 30ºC. O mosto fermentado
pela S. cerevisae contém cerca
de 9% a 10% de álcool.
• O tempo de fermentação varia,
em média, de 6 a 8 horas.

24. • Após a fermentação a levedura é recuperada
do por centrifugação, em separadores que
separam o fermento do vinho. O fermento,
com uma concentração 60%, é enviado às
cubas de tratamento. O vinho vai à destilação.

25. • Após a separação do fermento do
vinho, o fermento a 60% é diluído a
25. Regula-se o pH em torno de 3,0
com H2SO4
• O tratamento é contínuo e tem um
tempo de retenção de
aproximadamente uma hora.
• Eventualmente é usado bactericida
para controle da população
contaminante.

26. Etanol Celulósico
• A celulose é uma molécula que
consiste em 3.500 a 10.000
unidades de glicose, unidas por
ligações 1,4-glicosídica.
• Na natureza, a celulose é
hidrolisada pela ação de enzimas
produzidas por certas bactérias, e
fungos, porém, este processo é
muito lento.
• O custo atualmente é proibitivo

28. Equipamentos:
• Moendas.
• Filtro e decantador de caldo.
• Dornas.
• Coluna de destilação ou destilador.

29. Coluna de destilação ou destilador:
• Destilação é o processo de vaporizar o líquido para depois
condensá-lo e recolhe-lo em outro recipiente.
• Destilação Fracionada é empregada quando a diferença
entre os pontos de ebulição dos líquidos da mistura é menor
do que 80º C. Possui coluna de destilação.
• O objetivo da coluna de destilação é criar várias regiões de
equilíbrio líquido-vapor, enriquecendo a fração do
componente mais volátil da mistura na fase de vapor.
• O componente mais volátil é o álcool etílico.
• O álcool sem água (anidro) não pode ser obtido somente
por destilação,são necessários outros processos para que
haja a separação desta mistura azeotrópica (96%de álcool
+4%de água).

30. Coluna de refluxo simplificada:
• A coluna de fracionamento também é chamada de coluna
de refluxo.
• Neste caso já teríamos uma concentração bem maior de
álcool no destilado, do que de um alambique simples.

31. Coluna de refluxo simplificada

32. Condensador:
• O condensador nada mais é que uma serpentina de cobre
acondicionada dentro de um recipiente onde a água é usada
como meio de troca de calor.
• O topo da coluna deverá ser conectado a um condensador
para resfriar o vapor e transformá-lo em líquido.
• É importante que ele seja suficientemente grande para
resfriar todo o vapor para a temperaturas abaixo de 35°C.

33. Condensador:

34. • Outro dispositivo utilizado para se aumentar a graduação
alcoólica durante a destilação são unidades chamadas
controladores de refluxo.
• Controladores de refluxo são um trocador de calor colocado
na coluna e utilizado para controlar a condensação.

35. Detalhes dos equipamentos de
destilação:
• Material para a construção:
• O aço inox, o cobre e o ferro galvanizado; tudo depende de
uma questão de custo /beneficio.

37. •Na produção de biodiesel ( ésteres etílicos);
•Em misturas com gasolina em motores de veículos;
•Aditivo nos motores á diesel;
•Puros em motores de veículos
•Combustível para aviões;
•Fonte de produção de hidrogênio para células á
combustível;

38. * Obtenção através da alga vermelha Kappaphycus alvarezii

39. 1 – Reidratação da alga
2- Fervura
3- Adição de ácidos
4 – Adição de leveduras
5- Estufa a 30º C por 26 minutos

40. •Produção bem maior na mesma área plantada e não
ocupa terra (solo);
•Não é preciso usar água doce para irrigar;
• A cana tem de ser colhida e moída rapidamente. Já a
alga, depois de seca, pode ser estocada, servindo para
regular a safra.

41. *Exportações: Atualmente, a exportação de etanol
representa 8% da balança comercial Brasileira, ou
seja US$ 2,4 bilhões.
*Empregos: 1 milhão empregos diretos gerados. 85
% são de cortadores de cana. 25% Técnicos e
engenheiros. Fonte: União das indústrias de cana de
açúcar.
•Consumo: Mercado interno: 17,2 milhões m3;
Mercado externo: 3 milhões m3;

42. Álcool x Gasolina
Gasolina:
•Não é uma substância pura: É uma mistura de
centenas de hidrocarbonetos que têm entre 3 a 12
carbonos, proveniente de uma faixa da destilação do
petróleo.
•Há componentes mais leves e mais pesados na
gasolina. Conforme o tempo passa, os mais leves se
evaporam, deixando apenas os mais pesados.

43. Gasolina:
• Diz-se então que: a gasolina "ficou velha" ou "estragou".
• A evaporação dos componentes leves faz sobrar os mais
pesados, que costumam ter octanagem menor. Quanto maior o
número de carbonos na cadeia menor é a octanagem.
• A gasolina vendida no Brasil tem, por lei, 22% de álcool
etílico em volume na sua composição, para reduzir a emissão
de poluentes.

44. Álcool:
• O álcool, ao contrário da gasolina, é uma substância pura
(etanol), embora seja encontrado nos postos como sendo
uma mistura de 95% de etanol e 5% de água, em volume.
• É um combustível que não deixa borras, sendo bem mais
"limpo" que a gasolina, ao contrário do que se pensava nos
primeiros anos do Proálcool.
• Desvantagem: mais corrosivo no estado líquido que a
gasolina, o que demanda um tratamento anticorrosivo nos
metais que têm contato com o álcool em sua fase líquida.

45. Álcool:
• Nikolaus Otto em 1872 inventou o motor a explosão usando
o metanol como combustível.
• O modelo “T” da Ford foi desenvolvido para funcionar a
gasolina ou álcool ou ambos, isto em 1908.

46. Poder calorífico
(capacidade de gerar energia):
• O álcool por conter oxigênio na molécula, tem um poder
calorífico menor que o da gasolina.
• Isto explica a menor km/l de um motor a álcool em relação
ao mesmo motor a gasolina.
• O motor à gasolina faz 10 km/l comparado ao motor a
álcool que faz 7,27 km/l.

47. Proporção estequiométrica:
• O álcool tem proporção estequiométrica de 8,4:1 (8,4 partes
de ar para cada parte de álcool) em massa, enquanto a
gasolina tem 13,5:1.
• Para a mesma massa de ar, é utilizado 60% a mais de massa
de álcool. Em volume, é necessário mais 43% de álcool do
que de gasolina.
• Apesar de a gasolina fornecer mais 37,5% de energia, o fato
de ser necessário 43% a mais de álcool para a mistura faz
com que um motor ganhe em torno de 5% de torque e
potência só de passar a queimar álcool.

48. Octanagem:
• O álcool tem um maior poder antidetonante do que a
gasolina. Enquanto a gasolina comum tem 85 octanas, o
álcool tem o equivalente a 110 octanas.
• Isto significa que ele consegue suportar maior compressão
sem explodir espontaneamente.
• Motor a álcool tem uma taxa de compressão maior do que um
motor a gasolina.
• Motores a álcool tendem a ter um rendimento térmico maior
do que um motor a gasolina, compensando parte do menor
poder calorífico.

49. Calor de vaporização:
 O álcool tem um calor de vaporização de 0,744 MJ/l,
enquanto a gasolina tem 0,325MJ/l. Isto quer dizer que o
álcool necessita de mais do que o dobro de energia para se
vaporizar.