As perdas de etanol na degasagem das dornas de fermentação representam um dos fenômenos menos monitorados — e ao mesmo tempo mais impactantes — do ponto de vista técnico, econômico e ambiental nas usinas sucroenergéticas. Estudos experimentais conduzidos no Brasil demonstram que, especialmente acima de determinadas faixas de temperatura dos condensadores, as perdas podem atingir valores significativos, superando milhões de reais por safra.
Este artigo apresenta uma abordagem amplamente técnica baseada em instrumentação analítica contínua, utilizando medição de etanol na fase gasosa (%LEL), sistemas de condicionamento de amostra e correlação com variáveis de processo. A proposta vai além da medição: transforma dados analíticos em indicadores econômicos diretos, criando uma nova fronteira de monetização operacional.
Contexto do processo de perdas de etanol na degasagem
Durante a fermentação alcoólica, o metabolismo das leveduras gera grandes volumes de CO₂, que arrastam consigo vapor de etanol e outros compostos voláteis. Esse fluxo gasoso é direcionado para sistemas de degasagem e condensação, cujo objetivo primário não é, historicamente, a recuperação de etanol, mas o controle do processo.
Entretanto, medições experimentais demonstram que:
- As perdas de etanol aumentam fortemente com a elevação da temperatura dos condensadores;
- Acima de ~50 °C, as perdas deixam de ser residuais;
- Pequenas variações térmicas geram impactos econômicos desproporcionais.
O grande desafio sempre foi a medição confiável e contínua dessas perdas na fase gasosa.
Limitações das abordagens tradicionais
As metodologias convencionais de avaliação das perdas na degasagem baseiam-se, em geral, em:
- Campanhas pontuais de coleta;
- Lavagem de gases e análises laboratoriais;
- Inferências indiretas ao longo de períodos extensos.
Embora tecnicamente válidas, essas abordagens apresentam limitações claras:
- Não permitem atuação em tempo real;
- Não criam indicadores operacionais contínuos;
- Não suportam decisões gerenciais diárias.
A instrumentação analítica contínua surge como evolução natural desse cenário.
Fundamentos da medição de etanol em %LEL
O etanol possui Limite Inferior de Explosividade (LEL) de 3,1 %VOL no ar. A medição em %LEL, amplamente utilizada para segurança industrial, pode ser aplicada com elevada eficiência para quantificação de perdas quando corretamente condicionada e interpretada.
A leitura em %LEL apresenta vantagens importantes:
- Alta robustez industrial;
- Excelente repetibilidade;
- Compatibilidade com áreas classificadas;
- Resposta rápida a variações de processo.
Quando associada a sistemas adequados de condicionamento de amostras, a medição em %LEL torna-se uma variável quantitativa confiável para análise econômica.
Sistema de condicionamento e análise
A solução Alutal é estruturada em três camadas técnicas:
Coleta representativa
- Extração contínua do gás de degasagem;
- Linhas aquecidas para evitar condensação;
- Projeto adequado para mistura CO₂ + vapor de etanol.
Condicionamento de amostra
- Remoção controlada de condensado;
- Estabilização térmica;
- Filtragem fina e coalescente;
- Preparação da amostra dentro das condições ideais do analisador.
Análise e integração
- Analisador de gás calibrado para etanol (%LEL);
- Integração com CLP e sistemas SCADA;
- Aquisição contínua de dados para cálculo de perdas.
Essa arquitetura garante confiabilidade metrológica e longevidade do sistema.
Conversão técnica: de %LEL ao impacto financeiro
Um dos diferenciais da abordagem Alutal é a conversão direta da variável analítica em indicadores econômicos.
Cadeia de conversão
- %LEL → %VOL de etanol
- %VOL → mg/Nm³
- mg/Nm³ → kg/h
- kg/h → L/h
- L/h → R$/h
Com premissas realistas de vazão de gás e preço de etanol, leituras aparentemente baixas de %LEL rapidamente se traduzem em perdas relevantes por dia e por safra.
Essa conversão transforma a instrumentação analítica em ferramenta de gestão financeira.
Correlação com variáveis de processo
A medição contínua permite análises estatísticas robustas, como:
- Temperatura dos condensadores × %LEL;
- Temperatura × L/h de etanol perdido;
- Identificação de pontos ótimos de operação;
- Avaliação da eficiência de lavadores de gases.
Essas correlações permitem migrar de uma operação reativa para uma operação orientada por dados.
Dashboard executivo: dados que geram decisão
Os dados analíticos são consolidados em dashboards que atendem dois níveis:
Operacional
- %LEL instantâneo e médio;
- Alarmes de desvios;
- Acompanhamento térmico.
Gerencial
- Etanol perdido (L/dia e safra);
- Impacto financeiro (R$/dia e R$/safra);
- Indicadores ESG e ambientais.
Assim, o operador atua no processo e a gestão atua no resultado.
Instrumentação analítica como plataforma de monetização
A grande mudança de paradigma é tratar a instrumentação analítica não como custo, mas como ativo econômico.
A solução permite:
- Justificar investimentos com payback inferior a uma safra;
- Estruturar contratos de performance (Shared Savings);
- Criar métricas auditáveis de economia gerada;
- Alinhar eficiência industrial, segurança e sustentabilidade.
- Conclusão
As perdas de etanol na degasagem deixaram de ser um fenômeno invisível. Com instrumentação analítica adequada, é possível medir, correlacionar, monetizar e reduzir essas perdas de forma contínua e estruturada.
A abordagem Alutal conecta engenharia de processo, análise online e inteligência econômica, posicionando a instrumentação analítica como elemento estratégico para a competitividade das usinas sucroenergéticas, Consulte-nos, e saiba mais um pouco sobre nosso portifólio de analítica de gases!
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