Método desenvolvido na Unicamp melhora a secagem, reduz riscos e amplia a geração de energia

Pesquisadores da Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Unicamp desenvolveram uma tecnologia que utiliza o dióxido de carbono (CO₂) gerado durante a fermentação do caldo de cana para secar o bagaço antes da queima nas caldeiras. A inovação, licenciada para a empresa Quimergia Inovação, busca aumentar a eficiência energética das usinas, reduzir riscos operacionais e ampliar o aproveitamento da biomassa na produção de bioenergia.

Nas usinas sucroenergéticas, o bagaço é a principal fonte de combustível para geração de vapor e eletricidade. No entanto, a elevada umidade do material reduz seu poder calorífico, exigindo maior consumo de biomassa e limitando a produção de energia. Segundo os pesquisadores, os sistemas convencionais de secagem utilizam gases de combustão ricos em oxigênio, o que favorece processos de oxidação, aumenta o risco de incêndios e ainda pode contaminar o material com fuligem e partículas.

CO₂ substitui o ar na secagem

A proposta da equipe foi substituir o ar pelo CO₂ produzido na própria fermentação do etanol. De acordo com Jean-Christophe Bonhivers, pesquisador da FEQ e um dos inventores da tecnologia, o gás apresenta maior polaridade, facilitando a remoção da água presente no bagaço, além de não atuar como agente oxidante.

Na prática, o uso do CO₂ reduz significativamente as condições que favorecem a combustão espontânea da biomassa, especialmente em materiais com partículas finas. Além disso, a tecnologia reaproveita um recurso já disponível na própria planta industrial, dispensando a necessidade de insumos adicionais para o processo de secagem.

O desenvolvimento foi conduzido por uma equipe formada pelos professores Rubens Maciel Filho e Adriano Pinto Mariano, além dos pesquisadores Jean-Christophe Bonhivers, Carlos Eduardo Vaz Rossell e Riann de Queiroz Nóbrega. O grupo criou a Quimergia Inovação para levar a tecnologia ao mercado, com apoio da Agência de Inovação Inova Unicamp.

Maior geração de energia

Segundo os pesquisadores, a tecnologia foi projetada para usinas que produzem açúcar, etanol e bioenergia utilizando o bagaço como combustível. Além de elevar a eficiência térmica das caldeiras, o sistema reduz custos de manutenção, minimiza danos aos equipamentos e diminui os riscos de autoignição durante o armazenamento e a alimentação das caldeiras.

Para adoção da solução, serão necessárias adaptações em equipamentos já existentes, incluindo ajustes nas caldeiras para operação com bagaço de menor umidade e a incorporação de sistemas de recuperação do calor presente nos gases de exaustão. Esses ajustes permitem transferir energia ao processo de secagem utilizando o CO₂ como meio de trabalho.

As estimativas indicam que o teor de matéria seca do bagaço pode passar de aproximadamente 50% para 80%. Com isso, a produção de vapor de alta pressão poderá crescer cerca de 30%, enquanto a disponibilidade de energia elétrica excedente para comercialização poderá aumentar em torno de 50%, ampliando as possibilidades de receita para as usinas.

Próxima etapa será a validação em escala

A prova de conceito da tecnologia já foi validada com apoio da FAPESP, por meio do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE). Os testes laboratoriais comprovaram a viabilidade técnica da secagem utilizando CO₂ biogênico, e o projeto avança agora para a implantação de uma unidade piloto em parceria com usinas paulistas.

Segundo os desenvolvedores, essa etapa será decisiva para validar o desempenho da tecnologia em condições industriais e preparar sua futura comercialização no setor sucroenergético.