Co-Geração de Energia - Processamento do álcool

Co-geração é definida como o processo de transformação de uma forma de energia em mais de uma forma de energia útil, de acordo com Oddone (2001), adendando que as formas de energia útil mais freqüentes são a energia mecânica (movimentar máquinas, equipamentos e turbinas de geração de energia elétrica) e a térmica (geração de vapor, frio ou calor). O mesmo autor salienta que a co-geração apresenta alta eficiência energética, pois não há o desperdício de energia térmica (como ocorre nas termoelétricas puras), pois essa energia é utilizada em processos industriais, como secagem, evaporação, aquecimento, cozimento, destilação, etc.

Esses conceitos aplicam-se didaticamente à cadeia sucroalcooleira. No processamento da cana-de-açúcar, há alta de manda de energia térmica, mecânica e elétrica. Após a extração do caldo, é possível queimar o bagaço obtido em caldeiras, produzindo vapor que é utilizado para obter as três fontes de energia. É importante ressaltar que, do total da energia contida na planta de cana-de-açúcar, o álcool responde por cerca de um terço, estando o restante distribuído entre o bagaço, os ponteiros e a palhada. Logo, a co-geração movimenta uma cadeia energética com potencial de dobrar a energia obtida pela produção do álcool. Segundo Walter (1994), a co-geração respondeu por 3,6% da energia elétrica produzida no Brasil entre 1985 e 1992.

Autores como Wylen e Sonntag (1976), Oddone (2001), Coelho (1999) e Walter (1994) estudaram os aspectos termodinâmicos da obtenção de eletricidade por co-geração na cadeia sucroalcooleira, em especial o ciclo Rankine e o ciclo combinado. No ciclo Rankine, utiliza-se uma caldeira, em que uma fonte de energia (bagaço ou a palhada da cana), gerando vapor em alta pressão, com temperatura superior ao ponto de ebulição da água. A liberação do vapor ocorre através de sistemas mecânicos, movimentando máquinas, transferindo calor para processos industriais, ou movimentando turbinas para gerar energia elétrica. O ciclo se completa com o retorno do vapor condensado à caldeira, para ser novamente aquecido. Já no ciclo combinado, uma turbina a gás em alta temperatura movimenta um gerador, sendo transferido o calor do gás para água, que é vaporizada e aciona um segundo gerador, em que ambos produzem energia elétrica.

Inicialmente, o bagaço de cana, que significa 25% a 30% do peso da cana processada com 50% de umidade, foi utilizado nas usinas para geração de calor, substituindo a lenha. Apenas recentemente o bagaço vem sendo utilizado para gerar vapor, com grande flexibilidade para ser transformado em formas de energia como calor, eletricidade ou tração. O aumento do custo da energia, seja elétrica ou de petróleo, tornou mais atraente a utilização do bagaço para co-geração de energia. Como ainda estamos no alvorecer do processo, existe um grande espaço de melhoria tecnológica para maximizar a eficiência da co-geração na cadeia da cana-de-açúcar.

Essa possibilidade excitou os formuladores de políticas de abastecimento energético, em especial no final do século XX. Recentemente, o governo brasileiro regulamentou a compra de energia elétrica dos autoprodutores, assim entendida a pessoa jurídica ou consórcio, com concessão ou autorização para gerar eletricidade para seu uso exclusivo e que pode vender ao concessionário de energia elétrica eventuais excedentes para venda aos seus clientes.

Também pode operar o chamado consumidor livre, com autorização adquirir o excedente de eletricidade de autoprodutores. Além disso, existe o produtor independente de energia, conceituado como a pessoa jurídica, ou empresas reunidas em consórcio, que recebem concessão ou autorização para produzir energia elétrica destinada ao comércio, podendo ser vendida toda a energia produzida ou parte dela.
Segundo o Balanço Energético Nacional (2003), a participação da biomassa na matriz energética brasileira é de 27%, a partir da utilização de lenha de carvão vegetal (11,9%), bagaço de cana-de-açúcar (12,6%) e outros (2,5%).

O potencial autorizado para empreendimentos de geração de energia elétrica, de acordo com a ANEEL, é de 1.376,5 MW, quando se consideram apenas centrais geradoras que utilizam bagaço de cana-de-açúcar (1.198,2 MW), resíduos de madeira (41,2 MW), biogás ou gás de aterro (20 MW) e licor negro (117,1 MW). Neste ano, três novas centrais geradoras a biomassa (bagaço de cana) entraram em operação comercial no País, inserindo 59,44 MW à matriz de energia elétrica nacional. Projeções da Agência Internacional de Energia indicam que o peso relativo da biomassa na geração mundial de eletricidade deverá passar de 10 TWh, em 1995, para 27 TWh em 2020.