Projeto industrial e análise econômica de uma planta de produção de etanol de segunda geração utilizando a palha de milho como matéria- prima

Abstract

A produção de etanol de segunda geração a partir de resíduos lignocelulósicos apresenta-se como alternativa para a valorização de subprodutos agrícolas e a ampliação da oferta de combustíveis renováveis. Este trabalho teve como objetivo projetar e avaliar a viabilidade econômica de uma planta industrial de etanol de segunda geração com capacidade de 300 m3·dia−1 de etanol hidratado combustível a 96,8 °GL, utilizando a palha de milho como matéria-prima. Foram realizados os balanços de massa e energia das etapas de pré-tratamento ácido, neutralização, hidrólise enzimática, fermentação e destilação. Os equipamentos foram dimensionados segundo Towler e Sinnott (2021), utilizando o método Fenske-Underwood-Gilliland para as colunas de destilação e o método de Kern (1950) para os trocadores de calor. O investimento foi estimado pelo método modular de Turton et al. (2018) e a viabilidade econômica avaliada pelo modelo de anuidade descontada, adotando-se a taxa mínima de atratividade pela média histórica da taxa Selic. Obteve-se rendimento volumétrico de 379 litros de etanol por tonelada de palha seca, investimento total de capital de R$ 627,5 milhões, valor presente líquido de R$ −33,4 milhões, taxa interna de retorno de 9,3% ao ano e período de retorno de aproximadamente oito anos. Conclui-se que a rota é tecnicamente viável, porém economicamente inviável nas condições adotadas, com o resultado dependente do preço do produto, do custo da enzima e dos incentivos de descarbonização. As etapas de hidrólise enzimática e a integração energética destacam-se como as principais oportunidades de aprimoramento do processo.