Aplicação de sensores na produção de biocombustíveis

Estima-se que em 2019 a produção brasileira de etanol deva chegar a 64 bilhões de litros, quase o triplo da produção atual. O sucesso mundial dos biocombustíveis brasileiros deve-se à pesquisas constantes e aos recursos humanos aqui gerados. Vale mencionar que essa é a área de ciência e tecnologia do país que mais desperta interesse na comunidade internacional.

Mas apesar dos avanços tecnológicos da indústria sucroalcooleira nas últimas décadas existem ainda diversas oportunidades para a otimização do processo e conseqüente aumento da produtividade nas usinas de produção de etanol.

O acompanhamento da eficiência no processo de produção exige a medição das variáveis ambientais (temperatura, pH, oxigênio), bem como variáveis relacionadas ao ciclo do carbono (biomassa, concentração do substrato, CO2). Devido à complexidade do meio, algumas dessas variáveis não são facilmente acessíveis e quantificáveis. O desenvolvimento de sensores para o monitoramento em tempo real do processo é vista como uma solução para o problema.

O controle da etapa de fermentação, por exemplo, pode ser dificultado devido à incapacidade de se medirem algumas variáveis de forma rápida o suficiente para permitir a implementação de estratégias de controle. Temperatura e pH atualmente podem ser obtidas em tempo real utilizando sensores apropriados, já disponíveis no mercado. Porém, para obter informações sobre a concentração do substrato, produto e da biomassa, normalmente são retiradas amostras para análise “off-line”. Um composto específico (um micronutriente, metabólitos, antibióticos) pode exercer grande influência no metabolismo celular das leveduras, mesmo em concentrações muito baixas.

Existe uma demanda para o desenvolvimento de sensores que permitam a implantação de um sistema de controle e automatização no processo da fermentação em substrato (FES). Essa é uma etapa fundamental para o desenvolvimento de biorreatores em escala industrial, uma vez que a FES, apesar de gerar elevados rendimentos para a produção de enzimas, impõe uma série de limitações operacionais que dificultam o seu escalonamento.

Atualmente, pesquisadores da Embrapa Instrumentação Agropecuária estão reunindo esforços para o desenvolvimento de tecnologias direcionadas à instrumentação de biorreatores. Esses estudos têm permitido o levantamento de informações relacionadas ao crescimento microbiano, à engenharia e ao funcionamento da instrumentação do processo de fermentação, a fim de permitir a produção eficiente de enzimas em biorreatores de larga escala, possibilitando ampliar a tecnologia brasileira na cadeia de produção de fontes de energia renováveis.

Fontes: Portal do Agronegócio; Integrada – Cooperativa Agroindustrial.

Link sugerido: www.bioetanol.org.br