Estado da Arte da Vinhaça

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1 1 Estado da Arte da Vinhaça André Elia Neto Engenheiro consultor de meio ambiente e recursos hídricos da UNICA Piracicaba, SP, 31 de agosto de Produção de vinhaça 1.1. Tipos de vinhaça O nome vinhaça é empregado indistintamente para o resíduo da destilação de uma solução alcoólica chamada vinho, obtida do processo de fermentação alcoólica. O vinho é o produto ou subproduto da fermentação alcoólica a partir de uma solução açucarada chamada mosto. O mosto pode ser obtido do suco de vários produtos agrícolas como uva, frutas, beterraba, cana-de-açúcar ou do próprio açúcar, mel e melaço da indústria canavieira. Assim como da palavra vinho derivou-se vinhaça, do flegma, uma solução hidro alcoólica de aproximadamente 40 a 50 ºGL a ser retificada, derivou-se a palavra flegmaça, que é o resíduo da retificação. A vinhaça, e a mistura vinhaça mais flegmaça, é chamada indiscriminadamente de vinhaça, vinhoto, restilo, garapão e outras denominações regionais. A classificação clássica da vinhaça é feita segundo os componentes no preparo do mosto, ou seja, caldo, melaço, e mistura de ambos. Esta classificação é muito genérica, devido ao estágio atual da produção de etanol, podendo ser originadas de várias maneiras. Na década de 50 e 60, quando a produção do etanol não era significativa, em destilaria anexa à usina, esgotava-se praticamente toda a sacarose na produção de açúcar, reutilizando-se os méis rico e pobre, nos processos chamados de 3 massas, sendo o resíduo final, o melaço utilizado na produção do etanol. Deste processo se origina a vinhaça de melaço. Com a valorização do etanol e as necessidades crescentes de se ter um açúcar de melhor padrão para atender o mercado externo, o processo de esgotamento total do açúcar foi praticamente abandonado, hoje se trabalhando basicamente com duas massas, significando o envio de méis para a destilaria e não mais de melaço, que normalmente é misturado com o caldo para corrigir o Brix para a fermentação, conforme o teor alcoólico requerido. Isto implica que a vinhaça classificada como mista é muito genérica. Por outro lado, as destilarias autônomas têm adotado a prática de tratamento do caldo e até mesmo de concentração deste, para atingir o Brix necessário, o que também influi nas características da vinhaça chamada de caldo. Deve-se considerar também a tendência de trabalhar na

2 2 fermentação alcoólica com teores cada vez mais elevados, sendo muito comum o teor alcoólico de 10 GL, podendo-se chegar a 11 GL, apesar de 8 a 8,5 GL ser considerada uma faixa média, como pode ser verificada no gráfico na Figura 2, obtida do CTC (2009). Grau Álcoolico no Vinho [ GL] Grau Alcólico no Vinho - Processo Álcool (Controle Mútuo Industrial - Centro-Sul - Anual 2008/2009, CTC) 12 11, ,5 10 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 M. Ponderada 3 Máximo 2,5 2 Mínimo 1,5 Linear (M. Ponderada) 1 0, Figura 1 - Variações das médias, máximas e mínimas anuais do grau alcoólico do vinho (ºGL) nas usinas da Região Canavieira do Centro-Sul (CTC, 2009). Na destilação o que se percebe também é uma tendência de injetar vapor indireto nas colunas de destilação e retificação, ao invés do vapor de borbotagem. Com o vapor indireto, a vinhaça e flegmaça apresentam seus volumes reduzidos e parâmetros físico-químicos mais concentrados. Outro aspecto que também deve ser considerado na caracterização da vinhaça é quanto ao tipo de etanol produzido, hidratado ou anidro. As diferenças básicas são que a quantidade de vapor é maior na produção de anidro, e também existe a água fraca que volta da coluna de recuperação do ciclohexano para a coluna de retificação, aumentando a quantidade de flegmaça. Outros fatores na composição da vinhaça se referem aos produtos utilizados na fermentação e no tratamento da levedura (nutrientes, ácido fosfórico), nos componentes utilizados para desinfecção e a utilização de antiespumante. O sangramento de levedura, para a fabricação de levedura seca (proteínas para ração animal), também tem influência nas características qualitativas da vinhaça, diminuindo a concentração de sólidos suspensos representados pelas leveduras mortas contidas na vinhaça.

3 A despeito desta classificação clássica da vinhaça em mista, de caldo e de melaço, pode-se dizer que novas vinhaças vem sendo produzidas, como: vinhaça do etanol de 2G, vinhaça de produção de novos produtos canavieiros em desenvolvimento como por exemplo o farnaseno, vinhaça do etanol de milho. Certamente estas novas vinhaças terão características e volumes diferentes e devem ser estudadas quanto ao seu destino final, aplicada ou não em conjunto com a vinhaça tradicional na fertirrigação dos canaviais. No mínimo deve-se verificar os impactos destas novas vinhaças sob o ponto de vista de benefícios agronômicos, aspectos ambientais e aspectos econômicos, pois se estará produzindo mais vinhaça por área Origem e volume de vinhaça A vinhaça gerada na coluna A de destilação do etanol possui altíssimo potencial poluidor. Apesar da sua consistência líquida é considerada como um resíduo sólido pela NBR da ABNT (2004), pois não há solução convencional para seu tratamento como despejo nos padrões exigidos pela lei. É aplicada na lavoura de cana separada ou conjuntamente com as águas residuárias (lavagem de pisos, purgas de circuitos fechados, sobra de condensados e outros), promovendo a fertirrigação com aproveitamento dos nutrientes. Levantamento realizado em 28 usinas da Coopersucar (ELIA NETO e NAKAHODO, 1995) obteve-se a produção de vinhaça de 10,85 L/L de etanol, com uma carga orgânica potencial de 175 g DBO 5/L de etanol ou de 288 g DQO/L de etanol. A quantificação da produção de vinhaça pode ser obtida fazendo-se um balanço de massa na coluna A (de destilação), e admitindo-se alguns dados, obtendo-se a taxa de vinhaça por etanol produzido, ou seja: vinho + vapor = flegma + etanol de 2ª + vinhaça. A taxa de produção de vinhaça varia muito conforme o teor alcoólico no vinho e da recuperação ou não do vapor injetado na coluna A, que pode ser aquecida com aquecedor indireto ( reboiler ). Se considerarmos as variações dos teores de álcoois nos vinhos e o uso de vapor indireto ou de borbotagem, tem-se uma variação da taxa de produção de vinhaça de 7 a 16 litros por litro de etanol produzido, podendo se chegar a até 18 L/L de etanol quando se incorpora a flegmaça. Isto representa uma variação de até 150% na quantidade gerada de vinhaça. No entanto a média está situada entre 11 a 12 L/L de etanol. Deve-se buscar uma menor produção de vinhaça, tendo em vista a otimização da sua reutilização na lavoura, principalmente devido aos custos de transporte. O gráfico na Figura 2 apresenta as variações da taxa de produção de vinhaça em levantamento do controle mútuo industrial do CTC (2009). Observa-se que a média da taxa variou de aproximadamente 10 a 12 L/L de 3

4 4 etanol, com tendência de 11 a 12 L/L etanol nos últimos anos, podendo-se adotar 11,5 L/L de etanol como um valor médio. Taxa de Produção de Vinhaça [L/L.álcool] Relação Vinhaça/Álcool - Processo Álcool (Controle Mútuo Industrial - Centro-Sul - Anual 2008/2009, CTC) M. Ponderada 5 Máximo 4 Mínimo 3 2 Linear (M. Ponderada) Figura 2 - Variações da média, máxima e mínima anual da taxa de produção de vinhaça (L/L de etanol) nas usinas da Região Canavieira do Centro-Sul (CTC, 2009). Assim a primeira meta a perseguir em relação ao volume da vinhaça é obtenção da vinhaça pura (sem flegmaça e sem vapor de borbotagem) de uma destilação de vinho com alto teor alcoólico próximo a 11 GL. Nesta situação a taxa de produção de vinhaça pura seria cerca de 8 L/L de etanol, ou seja, uma concentração média de cerca de 40% apenas com controle in plant, condição mais favorável para a fertirrigação e para a adoção de novas tecnologias de final de tubo (biodigestão e concentração) 1.3. Caracterização da vinhaça A vinhaça é um resíduo reaproveitável como fertilizante, com temperatura alta, elevada quantidade de matéria orgânica, altas concentrações de sólido (aproximadamente 2,5% em média), teores de nitrogênio e micronutrientes interessantes para o solo agrícola e rica em potássio. Dos resultados apresentados em ELIA NETO et al.. (2009), consolida-se suas principais características físico-químicas médias sob os aspectos de controle de poluição e de utilização como fertilizante, como segue: ph 4,3 Temperatura 90 C Vazão de vinhaça 11,5 L/L etanol DBO mg/l

5 DQO mg/l Relação DQO/DBO 5 1,6 Sólidos Totais mg/l N: P:K 433:34:2.206 mg/l Carga orgânica 274 g DQO/L etanol Ressalta-se também que a vinhaça é normalmente reutilizada para aquecer o vinho de 65 para 95 C (segundo estágio do trocador de calor K na destilaria), diminuindo-se a necessidade de energia na destilação, bem como a diminuição da sua própria temperatura, possibilitando um manuseio mais adequado e econômico sob o ponto de vista de utilização de materiais (tubos, tanques e demais acessórios para a fertirrigação, normalmente de fibra). Outra caracterização clássica da vinhaça é apresentada no trabalho "Utilização de Restilo como Fertilizante em Solo Cultivado com Cana de Açúcar - Relatório Final", (CETESB, 1982). Este trabalho tem o mérito de agrupar dados de vinhaça esparsos obtidos por vários pesquisadores, desde o ano de 1952, podendo-se citar: Almeida, J.R. - O Problema da Vinhaça, Boletim do Instituto Zimotécnico nº 3, 1952; Almeida, J.R. - Composição, Proporção e Aplicação de Vinhaça, 1962; Glória N.A. et al. - Emprego da Vinhaça para Fertilização, 1977; Rodella & Ferrari, 1977; Magro, J.A. - Uso da Vinhaça em Cana de Açúcar na Usina da Pedra, 1978; Coleti, 1978; Centro de Tecnologia PROMON - Vinhoto, 1979; Araujo et al.; e dados da própria CETESB. O resultado final com as características qualiquantitativas de vinhaça, procedente de mostos de melaço, caldo e misto é apresentado na Tabela 1. 5 Tabela 1 - Características qualiquantitativas de vinhaça procedentes de mostos de melaço, caldo e misto (Fonte: "Utilização de Restilo como Fertilizante em Solos Cultiváveis com Cana-de-açúcar - Relatório Final", CETESB,1982). Parâmetro Melaço Caldo Misto ph 4,2-5,0 3,7-4,6 4,4-4,6 Temperatura ( C) DBO5 (mg/l O2) DQO (mg/l O2) Sólidos totais (mg/l) Sólidos voláteis (mg/l) Sólidos fixos (mg/l) Nitrogênio (mg/l N) Fósforo (mg/l P2O5)

6 6 Parâmetro Melaço Caldo Misto Potássio (mg/l K2O) Cálcio (mg/l CaO) Magnésio (mg/l MgO) Sulfato (mg/l SO4) Carbono (mg/l C) Relação C/N 16-16,27 19,7-21,07 16,4-16,43 Matéria orgânica (mg/l) Substâncias redutoras (mg/l) Na Tabela 2 são apresentados os resultados da caracterização da vinhaça e uma faixa de variação da mesma com base nos trabalhos do CTC, antigo Centro de Tecnologia Coopersucar e atualmente Centro de Tecnologia Canavieira. Tabela 2 - Consolidação da caracterização da vinhaça. Parâmetros CTC CETESB, 1982 (*3) Composição Final 1995 (*1) 2008 (*2) Caldo Mista Média Faixa ph 4,15 4,8 3,7-4,6 4,4-4,6 4,3 3,5-4,9 Temperatura ( C) ,5 DBO5 (mg/l O 2 ) DQO (mg/l O2) DQO/DBO5 1,7 2,8 2,5-2,0 2,1 1,6 1,6-2,8 ST (mg/l) , SVT (mg/l) , , SFT (mg/l) , , Nitrogênio (mg/l N) Fósforo (mg/l P) 60,41 32,0 2,1-44,1 1, ,1-188 Potássio (mg/l K) Cálcio (mg/l Ca) 286,2 479,5 72,2-854,7 738, , , ,2 Magnésio (mg/l Mg) 135, ,9 Sulfato (mg/l S) (*4) (*4) Fontes e observações: (*1) ELIA NETO & NAKAHODO, Caracterização Físico-química da Vinhaça, CTC, 1995; (*2) ELIA NETO & ZOTELLI, Caracterização das Águas Residuárias para Reúso Agrícola, CTC, 2008 e (*3) "Utilização de Restilo como Fertilizante em Solos Cultiváveis com Cana-de-açúcar - Relatório Final", CETESB,1982; (*4) resultado da conversão do valor original em SO 4 para S.

7 7 2. Destino da Vinhaça: Fertirrigação dos canaviais 2.1. Evolução histórica A vinhaça é um dos resíduos cuja utilização na lavoura de cana já era feita de forma empírica na década de 40, tendo-se registro a partir de 1952, do início de estudos e discussões sobre seu efeito no solo. BRAILE & CAVALCANTI (1979), afirmam sobre a vinhaça que "a evolução dos estudos de aplicação deste efluente no solo, demonstra que se resolvendo uma situação grave no aspecto social e legal (da poluição) possibilitou-se a obtenção de lucro direto (através da economia da adubação) e indireto (através do aumento da fertilidade natural dos solos), bastando para tanto que seja criado pelas usinas um sistema de aplicação da vinhaça à lavoura". A aplicação de resíduos com alto teor de matéria-orgânica e de nutrientes na lavoura é uma prática consagrada na indústria canavieira, atendendo dois objetivos principais: dar destino adequado aos resíduos sob o ponto de vista do controle da poluição hídrica superficial, como também melhorar as condições do solo para o plantio de cana, substituindo-se em parte ou até totalmente a adubação mineral (NPK). Pode-se situar que antes dos anos 60 uma grande parte da vinhaça era lançada diretamente nos cursos d água causando sérios problemas de contaminação das águas superficiais. Esta prática foi abolida primeiramente em São Paulo com a interferência do antigo FESB (Fomento Estadual de Saneamento Básico), um dos órgãos que se incorporou à Cetesb na sua fundação, e com mais rigor após a promulgação da Lei nº 997, de 31 de maio de 1976, que dispõe sobre a Prevenção e o Controle da Poluição do Meio Ambiente, no estado de São Paulo e seu regulamento, o Decreto nº 8.468, de 8 de setembro de No nível federal, em 1978 o Ministério do Interior publicou a portaria MINTER n 323, de 29/11/78, proibindo o lançamento, direto ou indireto, do vinhoto em qualquer coleção hídrica, pelas destilarias de álcool. A solução técnica encontrada na época foi a disposição deste resíduo na lavoura nas chamadas áreas de sacrifício (sacrificava-se a área de plantio de cana para disposição e infiltração da vinhaça), procedimento regulamentado na época pelos órgãos ambientais, pois não havia, e ainda não há solução técnica e econômica para o tratamento convencional eficiente da vinhaça, que permita o seu lançamento em rios. Com o passar do tempo, estudos levaram à utilização racional da vinhaça na lavoura de cana-de-açúcar, com dosagens controladas. Esta prática vem trazendo benefícios econômicos na substituição de parte ou total da adubação mineral, melhorando as características físico-químicas do solo, aumentando a produtividade agrícola e sem dúvida eliminando o problema imediato de

8 8 poluição das coleções hídricas superficiais. Possibilitou também a eliminação das áreas de sacrifício que traz risco de contaminação das águas subterrâneas. Existem inúmeros trabalhos que mostram os benefícios agronômicos do uso da vinhaça na lavoura de cana-de-açúcar. FERREIRA & MONTEIRO (1987), realizaram uma extensa revisão bibliográfica sobre os efeitos da vinhaça nas propriedades do solo que comprovam o aumento de produtividade da cana-de-açúcar fertirrigada com vinhaça em relação à adubação mineral convencional e seus efeitos benéficos no solo Norma de aplicação de vinhaça no solo agrícola Visando diminuir os riscos da aplicação da vinhaça nos canaviais, a prática se desenvolveu paulatinamente em um sistema denominado fertirrigação, altamente tecnificado visando o aproveitamento racional deste resíduo. Em 2005, no estado de São Paulo, a CETESB publicou a Norma Técnica P4.231, que entre outros itens visando proteger o meio ambiente, disciplinou as faixas com restrições de aplicações, impondo a obrigatoriedade de impermeabilização de tanques de armazenamento de vinhaça e de canais principais de sua condução para a lavoura. Disciplinou também a dosagem de vinhaça adotando uma fórmula desenvolvida por especialistas da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Professor Nadir Almeida da Glória e Prof. José Luiz Ioriatti Demattê) no âmbito das discussões da Câmara Ambiental Sucroalcooleira da CETESB. Esta fórmula leva em conta o desenvolvimento radicular da cana (camada saturada com potássio) e as necessidades da planta em termos deste elemento, o nutriente com maior concentração na vinhaça, ou seja: Tx aplicação 0,05* CTC K * K solo vinhaça Onde: Tx aplicação, taxa volumétrica de aplicação de vinhaça [m 3 /ha]; 0,05 = 5% da CTC CTC, Capacidade de Troca Catiônica, expressa em [cmolc/dm³] a ph 7,0, dada pela análise de fertilidade do solo; K solo, Concentração de potássio no solo, expresso em [cmolc/dm³], à profundidade de 0 a 80 cm, dada pela análise de fertilidade do solo; 3744 = valor constante para transformar os resultados da análise de fertilidade para kg de potássio em um volume de um hectare por 0,80 metros de profundidade; 185 = kg de K 2O extraído pela cultura por ha, por corte; K vinhaça, concentração de potássio na vinhaça, expressa em [kg.k 2O/ m³].

9 Balanço de potássio na vinhaça As dosagens de aplicação de vinhaça variam de acordo com as necessidades da planta, da concentração do potássio disponível no solo e do seu grau de saturação em relação à CTC que se pretende manter no solo. As dosagens praticadas atendem no mínimo as necessidades nutricionais da planta (na média 185 kg.k 2O/ha), que conforme a concentração de potássio na vinhaça (de 1 a 3 kg.k 2O/m 3 ) resulta em taxas volumétricas de aplicação de 100 a 300 m 3 /ha de vinhaça. Portanto a dosagem é baseada no teor de potássio contido na vinhaça e este apesar de variar sua concentração conforme o tipo de produção (mosto de caldo, melaço ou misto), a carga final de potássio produzido por uma destilaria autônoma ou anexa é praticamente a mesma. O potássio é proveniente da cana e será direcionado para o melaço no caso da produção de açúcar e no caldo da destilaria, concentrando-se finalmente na vinhaça. Podese inferir que a maior perda de potássio no sistema é com a combustão do bagaço, que ainda pode ser retornado à lavoura sob a forma de cinzas e fuligens. De um balanço médio de potássio na cana, desde que todo o melaço e mel também sejam processados para etanol, espera se uma quantidade de 1 a 1,6 kg K 2O/t de cana. Assim pode-se estimar o potencial de área fertirrigada com os dados de moagem total de cana, a partir da produção média de potássio (1,32 kg K 2O/t de cana) e da necessidade média nutricional da cana (185 kg. K 2O/t decana) em 60% da área total plantada, conforme demonstrado esquematicamente na Figura 3, se não houvesse perdas. 1 ha de cana 85 t de cana 0,606 ha Fertirrigado Taxa 1,32 kg K 2 O/t 60 % sem considerar perdas ou saturação da CTC ou áreas de coberturas 112,2 kg de K 2 O Extração: 185 kg. K 2 O/ha Figura 3 - Balanço teórico de K 2O e potencial de área fertirrigada com vinhaça Sistema de aplicação de vinhaça

10 Os sistemas utilizados para fertirrigação da lavoura canavieira com vinhaça podem ser separados em dois blocos, o transporte da vinhaça até o campo e a sua distribuição nas lavouras. Além disto, há normalmente um tratamento prévio da vinhaça na saída da indústria visando diminuir a sua temperatura, utilizando-se torres de resfriamento de forma cilíndrica, sem enchimento interno e com insuflamento de ar em contracorrente para que a vinhaça não entre em contato com o ventilador conforme exemplo mostrado na Figura Foto: A. Elia Neto Figura 4 - Tanque em concreto para o recebimento e distribuição da vinhaça da destilaria equipado com duas torres de resfriamento de vinhaça, em uma usina. A redução da temperatura da vinhaça para abaixo de 60 C, ideal 45 C, possibilita o uso de matérias com menor custo como tanques e tubulações de fibra e o uso de geomembranas sintéticas de impermeabilização (PEAD, Asfáltica, PVC e geotextil), que não suportam a alta temperatura da vinhaça que sai da destilaria (cerca de 100 C, caso não haja reaproveitamento regenerativo do seu calor). Transporte da vinhaça O transporte da vinhaça pode ser realizado de duas formas principais, o transporte rodoviário por caminhões tanques e o transporte dutoviário, por canais de gravidade, ou por tubulações adutoras de bombeamento ou gravidade. O tipo rodotrem tem capacidade de carga de 45 a 60 m 3 (2 tanques de 30 m 3 cada), como o apresentado na Figura 5.

11 11 Foto: A. Elia Neto Figura 5 - Caminhão tipo rodotrem para o transporte da vinhaça ao campo. No sistema de transporte dutoviário a vinhaça é encaminhada a lavoura por tubulações e canais. A maior vantagem deste sistema é a redução do custo de transporte, podendo se combinar com o transporte rodoviário para levar a vinhaça até pontos estratégicos da lavoura e consequentemente, reduzir as distâncias percorridas pelos caminhões, aumentado sobremaneira a distância econômica da fertirrigação. Armazenamento da vinhaça No passado, os tanques de vinhaça eram enormes lagoas construídas em terreno natural, com tempo de detenção hidráulico de vários dias, pois a logística de aplicação ainda não era inteiramente dominada. Estes tanques eram utilizados como segurança da logística da aplicação, porém ocasionando problemas de infiltração, rompimentos e outros que afetam o meio ambiente. Devido ao armazenamento e as condições difíceis de manutenção, tanques nestas condições promovem um maior nível de mau cheiro da vinhaça devido a sua putrefação (vinhaça velha) e condições propícias de desenvolvimentos de moscas e insetos em suas margens. O conceito de se aplicar vinhaça nova, a chamada vinhaça online que é imediatamente aplicada na lavoura conforme produzida na usina, foi se solidificando no setor, fortalecendose com a implementação da norma técnica da Cetesb P4.231 em 2005, que dentre outras exigências, estabelece a impermeabilização dos tanques para proteger as águas subterrâneas. Isto resultou em instalações de tanques com menores volumes, implicando

12 em menores áreas de impermeabilização. Os novos tanques, como ilustrado na Figura 6, são dimensionados com menor tempo de detenção hidráulico, o suficiente para atender a logística com segurança da aplicação da vinhaça de uma determinada localidade, distribuindo-a a partir daí, para os canais ou para o carregamento de caminhões. 12 Foto: A. Elia Neto Figura 6 - Tanque de armazenamento de vinhaça impermeabilizado com geomembranas e protegido com cerca para evitar acesso de pessoas e animais. Distribuição da vinhaça A aspersão com montagem direta, menos utilizada atualmente, consiste de um conjunto moto bomba com um aspersor tipo canhão-hidráulico, montado em chassi com rodas, aspergindo vinhaça diluída ou não com águas residuárias, succionada diretamente de um canal, como exemplificado na Figura 7. O canhão pode ser equipado com extensões (tubulação de alumínio de 6 de diâmetro), com o objetivo de aumentar o espaçamento entre canais e diminuir a necessidade destes nos canaviais, implicando em menores custos de implantação na sistematização da área de fertirrigação.

13 13 Figura 7 - Aspersor tipo montagem direta succionando de canal. Na aspersão com auto propelido com carretel enrolador (rolões), ilustrado na Figura 8, consiste em um carretel que permite o enrolamento de tubulação de polietileno de média densidade (PEMD), utilizada para alimentar e puxar um aspersor do tipo canhão-hidráulico. O processo necessita de um trator auxiliar para posicionar o canhão e desenrolar o carretel. O início da aspersão se dá com o enrolamento do carretel puxando o canhão-hidráulico em uma velocidade regulada para manter a taxa de aplicação necessária, e diferentemente da montagem direta, a distribuição é realizada faixa com melhor distribuição e maior rendimento. Foto: CTC Foto: CTC Figura 8 - Carretel enrolador succionando do canal.

14 O carretel enrolador pode succionar a vinhaça diluída ou não com água residuária de canal, ou diretamente dos caminhões romeu-e-julieta ou rodotrem, utilizados para o transporte da vinhaça como apresentado na Figura 9. Também admitem extensões com tubulação de alumínio objetivando atingir áreas mais distantes dos canais ou de tanques de vinhaça. 14 Foto: CTC Figura 9 - Aspersão com carretel enrolador acoplado diretamente no caminhão. Sistemas não convencionais de fertirrigação As pesquisas têm considerado algumas inovações da fertirrigação com a utilização de sistemas de aspersão por pivô central, pivô rebocável e a aplicação de vinhaça por gotejamento sub superficial diluída ou não com água residuária. São sistemas que ainda não mostraram viabilidade econômica, sendo, porém, considerados em regiões onde há necessidade de irrigação suplementar da cana, como as das novas fronteiras canavieiras como Goiás ou mesmo na região canavieira Norte-Nordeste. 3. Atuais entraves e limitações tecnológicas. Existem vários entraves que dificultam o emprego da vinhaça mesmo como fertilizantes de uma maneira tão eficiente como a adubação mineral. O primeiro deles certamente é o alto custo da fertirrigação que limita sua aplicação para áreas mais próximas da usina, principalmente devido ao custo de transporte.

15 Em um passado recente, o sistema típico de transporte com rodotrem+aspersão, apresentava a distância econômica de apenas 12 km; atualmente com os altos custos do adubo mineral, estima-se que a sua distância econômica é maior. A título de exemplo conforme é mostrado no gráfico da Figura 10, a distância econômica obtida foi por volta de 38 km (ELIA NETO et al., 2008), mas esta distância econômica varia muito com o custo do adubo, a concentração da vinhaça e o sistema de transporte na usina. 15 Distância Econômica de Aplicação de Vinhaça Natural (CTC, abril de 2008) Vinhaça in natura Adubo mineral 600 R$/ha.ano Dose de Vinhaça: 150 kg.k 2 O/ha Kg/ha de uréia Concentração de k 2O: 2 kg/m 3 de vinhaça Aplicação: Rodotrem (60m 3 ) com Rolão Adubo Mineral: 500 Kg/ha (soqueira) Distância de Aplicação (km) Figura 10 - Variação do custo da fertirrigação com vinhaça natural com a distância média da aplicação e distância econômica em relação à adubação mineral (adaptado de ELIA NETO et al., 2008). Ultrapassando o raio econômico da aplicação da vinhaça, que depende muito do sistema empregado, principalmente em relação ao transporte rodoviário, a alternativa mais econômica é pela adubação convencional com adubo mineral (NPK). Com isto estas áreas mais próximas correm o risco de saturação, podendo desencadear novos impactos no uso agrícola da vinhaça, como: contaminação das águas subterrâneas, odores e atração de vetores como por exemplo a mosca do estábulo em áreas tradicionais da pecuária. De um modo geral as normas de aplicação de vinhaça buscam minimizar estes problemas com o uso de dosagem racionais de vinhaça evitando assim o acumulo destas, porém a longo e médio prazo deve-se buscar tecnologias que possibilitam o aumento do raio econômico para a aplicação da vinhaça como por exemplo a sua concentração, estendendo a área de fertirrigação para todo o canavial.

16 Potencial de contaminação do solo Em relação à poluição do solo, é citado por PENATTI & DONZELLI (2000) que o excesso de sódio (Na) ou o seu desequilíbrio em relação a outros cátions são características utilizadas para definir a qualidade da água para fins de irrigação. Resíduos ou águas de irrigação com altos teores de sódio em relação ao cálcio e magnésio são impróprios para serem aplicados no solo, cuja relação é dada pela fórmula RAS: Razão de Adsorção de Sódio: RAS Ca Na Mg 2 Onde: Na +, Ca ++ [meq/l]. e Mg ++, concentrações dos elementos sódio, cálcio e magnésio em Na Tabela 3 tem-se uma avaliação das características da vinhaça com os parâmetros clássicos prejudiciais a algumas culturas, ou seja, salinidade, permeabilidade e toxicidade de íons, conforme BRASON, 1980, citado por PENATTI & DONZELLI (2000). Tabela 3 - Comparação dos resultados físico-químicos da vinhaça com os do guia para interpretação da qualidade de água para irrigação. Fonte: BRASON, 1980, citado por PENATTI & DONZELLI (2000). Parâmetros Grau de Problema Resultados Vinhaça (1) Baixo Médio Alto Médio Mínimo Máximo Salinidade (CE = μs/m) < > ,53 37,8 125 Permeabilidade (RAS) < > 9 0,25 a 0,58 0,06 1,1 Toxicidade de íons: - Na (RAS) < > 9 0,25 a 0,58 0,06 1,1 - Cl (meq/l) < > 10 34,8 13,7 65,7 - B (meq/l) < 0,5 0, (3) 0,3 (2) ND ND (1) Resultado de caracterização de vinhaça: ELIA NETO et al , transformada para a unidade em meq/l (2) Valor médio obtido de levantamentos do CTC (amostragem ainda pouco representativa). (3) Limitado conforme a cultura. A cana admite valores maiores de Boro, pois o boro é responsável pelo desenvolvimento de raízes e transporte de açucares segundo VITTI et al., (2005). ND, dado não disponível Pode ser observado que a qualidade da vinhaça apresenta baixo risco em relação à salinização, à permeabilidade do solo e à toxicidade de sódio. Por outro lado, observa-se alto risco de toxicidade em relação ao cloreto, o que não tem sido detectado na prática nos canaviais fertirrigados. A RAS dos solos brasileiros para o cultivo de cana, de maneira geral

17 é baixa, devido ao seu baixo teor de sódio e altos teores de cálcio e magnésio (PENATTI & DONZELLI, 2000). A aplicação sem critérios de dosagem da vinhaça ao solo pode causar um desequilíbrio de nutrientes, que podem ser lixiviados. A dosagem de aplicação de vinhaça varia segundo o tipo de solo e segundo as variedades de cana. Dosagem com o intuito de infiltrar a vinhaça, como era realizada no passado em áreas de sacrifício, ou acima da capacidade do sistema planta-solo, aumenta o risco de salinização do solo e de lixiviação, contaminando a água subterrânea. Alguns pesquisadores desenvolveram metodologias para monitoração do risco da contaminação do lençol freático e realizaram estudos sobre o tema. HASSUDA (1989) concluiu que a infiltração de vinhaça (altas dosagens em áreas de sacrifício) torna a água subterrânea inadequada para o consumo humano. GLOEDEN (1994) avaliou a influência da aplicação de vinhaça em solo arenoso no aquífero Botucatu (atual Guarani), identificando que os parâmetros DQO, cloreto, carbono orgânico (nitrogênio Kjeldahl total), nitrogênio amoniacal e sulfato, atingiram as águas subterrâneas causando alterações nos seus valores naturais, após a aplicação da vinhaça. O potássio, elemento utilizado normalmente para definir as taxas de aplicação da vinhaça, e o nitrogênio nitrato não determinaram alterações significativas na qualidade das águas da zona saturada neste estudo Surtos de moscas dos estábulos 17 A mosca-dos-estábulos (Stomoxys calcitrans), praga hematófaga da pecuária, se desenvolve originalmente no estábulo, principalmente em gado de leite e gado de corte em confinamento, devido ao acumulo de material orgânico em decomposição, restos de ração misturada a dejetos animais (falta de sanidade nos estábulos). Nas últimas décadas, surtos de infestação por esta mosca passaram a ocorrer, nos canaviais próximos a estes ambientes, principalmente pelo fato da não queimada de cana, que tornou abundante a palha aliada com a vinhaça, criando um novo ambiente propicio à infestação desta praga, que retorna ao estábulo em busca de sangue. Assunto muito estudado pelos pesquisadores da EMBRAPA Gado de Corte do Mato Grosso do Sul, como nova praga que afetam os setores pecuário e canavieiro, que tem proposto um manejo mais adequado na fertirrigação, citando-se dentre outras, a necessidade de redução do volume de vinhaça aplicada nos canaviais, ou parcelar este volume, de modo a permitir maior rapidez na absorção pelo solo e reduzir riscos de empoçamento em áreas de deposição de palha (CANÇADO et al., 2013).

18 18 4. Tecnologias Aplicadas a Vinhaça Atualmente as tecnológicas empregadas à vinhaça tem o proposito da diminuição do seu volume para ser utilizada mais racionalmente na fertilização do canavial e também na produção de energia limpa. Antes, porém da adoção das medidas de tratamento externo na vinhaça (fim de tubo), deve-se proceder a um controlo interno no processo visando à produção da vinhaça pura, que já pode levar a grau de concentração em media de 40%. Para isto são empregados os seguintes processos: Aquecimento indireto do vapor nas colunas de destilação e retificação, com o uso de reboiler, possibilitando recuperar o condensado para a caldeira ao invés de ser incorporado na vinhaça (no caso do vapor de borbotagem); Trabalhar na fermentação com teor alcoólico maior, com pre concentração do caldo na destilaria ou mistura de méis com caldo, de modo a manter um Brix em torno de 20 ; e por consequência um grau alcóolico em torno de 11 GL; e Inovações na otimização da fermentação (estudos de leveduras mais resistentes ao etanol e fermentação a vácuo dentre outras tecnologias que vêm sendo estudadas) Concentração de vinhaça A aplicação agrícola da vinhaça apresenta vantagens ambientais e econômicas, porém o seu uso ainda está restrito às áreas mais próximas das usinas pelo custo-benefício apresentado, pois seu transporte para áreas mais afastadas encarece a prática e inviabilizando a sua aplicação. Conforme demonstrado anteriormente existe uma distância econômica, que depende da situação de cada usina e destilaria, mas que em última instância depende muito da concentração da vinhaça quando transportada via rodoviária. O tratamento da vinhaça por concentração visa essencialmente a atender este requisito, ou seja, viabilizar a fertirrigação de áreas de plantio de cana mais afastadas, com vinhaça mais concentrada, evitando o transporte excessivo de água, ou área não contínuas, cujo projeto de fertirrigação dutoviário é impraticável. Nem toda a vinhaça é necessariamente concentrada e sim apenas a parte excedente, impossibilitada de ser aplicada nas áreas mais próximas, evitando-se solos com alta concentração de potássio conforme determina a norma NT P Tecnologicamente existem duas rotas comerciais para concentrar a vinhaça: a consagrada concentração por evaporação e a concentração por membranas de osmose reversa ainda a ser desenvolvida adequadamente para as condições brasileiras. Concentração de vinhaça por evaporação

19 A tecnologia de concentração de vinhaça por evaporação com evaporadores de múltiplo efeito por nevoa turbulenta (Citrotec e outras) teve um desenvolvimento surpreendente no setor canavieiro. Atualmente são dezenas de plantas instaladas no setor possibilitando o envio da vinhaça concentrada para distâncias maiores dos canaviais. Esta nova tecnologia oriunda do setor cítrico, por apresentarem maiores eficiências energética e menores problemas operacionais com incrustações, veio substituir evaporadores de múltiplo efeito falling film (Dedini-Vogelbush). Aliás, no Brasil apenas uma usina utilizou este tipo de equipamento para concentrar vinhaça, instalado há mais de 30 anos a título de planta demonstrativa. Convencionalmente, ambas as tecnologias de concentração por evaporação requerem equipamentos em aço inox e quantidade apreciável de energia na forma de vapor. Pode-se estimar que no equipamento com 5 efeitos, a quantidade de vapor é otimizada em 5 vezes, mas mesmo assim se requer cerca de 0,2 kg de vapor/l de vinhaça, ou cerca de 2 kg de vapor/l de etanol, para concentrar a vinhaça em 10 vezes (de 2 para 20 Brix por exemplo), equivalente a quase 60% do gasto de vapor para a produção do álcool hidratado. Isto certamente é um obstáculo para a expansão da tecnologia pois a torna concorrente com a bioeletricidade pelo vapor. Há uma solução tecnológica patenteada pela Citrotec em que se utiliza apenas os vapores alcoólicos para como fonte energética para a concentração da vinhaça, chegando-se a patamares bem adequado de concentração, em torno de 10 vezes. Isto certamente tornou está tecnologia bem atrativa. Na Figura 11 se ilustra o equipamento de evaporação múltiplo efeito com nevoa turbulenta descendente (Citrotec) para concentrar vinhaça, instalado em uma usina e respectivo caminhão distribuidor de vinhaça concentrada na lavoura de cana, verificando não mais a aplicação da vinhaça por aspersão, diminuindo-se a perda do adubo nas entrelinhas da cana. 19

20 Figura 11 - Evaporador múltiplo efeito nevoa turbulenta descendente (Citrotec) para concentrar vinhaça, instalado em uma usina e respectivo caminhão distribuidor de vinhaça concentrada na lavoura de cana. 20 Portanto a implementação desta tecnologia está alinhada ao custo de produção da vinhaça concentrada versus o custo do transporte rodoviário para ser utilizada no campo, dependendo do grau de concentração associado que indicará o tamanho do equipamento e o gasto com energia. A concentração da vinhaça, além da produção de um adubo orgânico com manejo mais próximo do adubo mineral, produz ainda um condensado vegetal, que dependendo da sua qualidade, pode ser reutilizado no processo, possibilitando o uso da água da própria cana, e consequentemente diminuindo-se a captação de água dos recursos hídricos. Concentração de vinhaça por osmose reversa A tecnologia de concentração de vinhaça por membranas, consiste no processo de separação de sólidos por uma barreira física seletiva, utilizando-se membranas de osmose reversa (OR). O CTC (Centro de Tecnologia Canavieiro), de 2008 a 2012, testou em plantas pilotos vários tipos de membranas para concentrar a vinhaça. A mais promissora foi a membrana de OR da ROCHEM - Índia, empresa que tem grandes projetos de concentração de vinhaça na Índia e em outras regiões do mundo. Estas membranas são constituídas por pratos justapostos dentro de um cilindro, formando um circuito do concentrado, retirando o permeado pelo centro do cilindro. Essa tecnologia é muito empregada para a concentração de vinhaça nas destilarias indianas, apresentando resultados de performance de 50 a 80% de geração de permeado com boa qualidade, mesmo para o tipo de vinhaça a partir de melaço produzido na Índia, com altos teores de sólidos dissolvidos ( a mg/l). As membranas, no estágio atual a tecnologia, não tem o mesmo potencial de concentração e vinhaça da evaporação. Enquanto na concentração por evaporação se atinge teores de sólidos da ordem de 20% ou até mais dependendo do vapor disponível, na membrana os teores de sólidos atingem cerca de 12%. No entanto esta tecnologia não necessita de vapor e pode ser vantajosa quando se tem uma vinhaça diluída (vinhaça de caldo em destilaria). Esta tecnologia poderia ainda complementar a tecnologia de evaporação em uma etapa de pre concentração em 50% a 75% de rejeição de permeado (isto é, de 2 a 4 vezes de concentração no retentado), promovendo assim uma necessidade de equipamentos de menor porte e com menor consumo de vapor, no caso de se desejar concentrar a vinhaça a patamares maiores.

21 Como subproduto, o processo de osmose reversa produz água em nível de potabilidade (a menos do ph) que pode ser prontamente reutilizada no processo industrial, ou seja o reuso da água da própria cana. 21 Figura 12 - Instalações de membranas de OR (ROCHEM Índia) em destilaria da Petropar no Paraguai, observando o permeado a direita Biodigestão de vinhaça A biodigestão da vinhaça via anaeróbica, mais que um sistema de tratamento da vinhaça é antes de tudo um processo visando obter uma energia extra pela utilização do biogás gerado, rico em metano. Este tratamento, por mais eficiente que seja na remoção de DBO 5 da vinhaça (com potencial de 80 a 90% de remoção), ainda manterá uma carga poluidora no efluente biodigerido relativamente alta para lançamento em rios, necessitando de tratamentos em série até nível terciário, para enquadramento dos parâmetros de lançamento e de qualidade das legislações ambientais. Portanto ainda um tratamento não convencional inviável economicamente. Salienta-se que neste tipo de tratamento somente a matéria orgânica é degradada, possuindo o efluente final biodigerido basicamente as mesmas características nutricionais para a cana-de-açúcar (principalmente potássio) e os mesmos poluentes potencias para as

22 águas subterrâneas (sais). Assim a vinhaça biodigerida vem requerer a mesma aplicação da vinhaça natural, ou seja, a fertirrigação racional da lavoura canavieira, com menor quantidade de matéria orgânica para beneficiamento do solo. Há cerca de três décadas, a biodigestão de vinhaça foi muito cogitada para a produção de biometano para uso automotivo na própria frota de caminhões de cana das usinas. Em 1986 foi implantado um sistema completo de biodigestão com purificação e compressão do metano na Usina São João da Boa Vista, em São Paulo, para demonstrar a tecnologia, viável tecnicamente, mais que não atingiu as condições esperadas para se obter uma boa relação custo-benefício. Algumas unidades de biodigestão de vinhaça foram instaladas no setor canavieiro do Brasil, em nível de planta piloto ou demonstrativa, a maioria já em desuso, empregando de um modo geral a tecnologia UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reator Anaeróbico de Fluxo Ascendente com Manta de Lodo), operando na faixa mesofílica ou termofílica, embora outras tecnologias foram testadas. Pode-se citar entre outras as seguintes unidades: Planta UASB de biodigestão anaeróbia de vinhaça da Usina São João, São João da Boa Vista, SP em 1986 (desativada); Biodigestor UASB termofilico instalado em 1995 na Usina São Martinho (funcionando); Biodigestor UASB instalado em 2000 na Destilaria Inexport, Cabo de Santo Agostinho, PE (desativado) Biodigestor lagoas cobertas com lonas (biodigestor tubular) na Usina Ester, Cosmópolis, SP (desativado); Unidade piloto de biodigestão e concentração da vinhaça da BPI (com enchimento) testada na Usina São Francisco AB em 2008 e na Usina Santa Cândida em 2010; Biodigestor UASB instalado na Usina JB/CETREL, Recife 2012, PE. Ultimamente a tecnologia de biodigestão anaeróbica da vinhaça vem sendo novamente retomada para a geração de biogás com fins de produção de energia elétrica e mesmo a produção de biometano, com a purificação do biogás, para uso automotivo ou para injeção na rede de gás natural, devido principalmente aos apelos de produção de energia alternativa. A maior barreira para deslanchar a tecnologia no setor refere-se aos custos de produção do biogás, que ainda não são cobertos pelos preços praticados pelas concessionárias de energia elétrica. Em 2010 o custo de produção de bioeletricidade da vinhaça foi estimado em R$ 200,00/MWh a R$ 350,00/MWh (ELIA NETO, 2014), não sendo competitivo com o valor de mercado para contratos de médio e longo prazo até então, que estavam na ordem de R$ 100,00 a R$ 140,00/MWh. 22

23 Pode-se estimar o potencial de produção de biogás e de energia elétrica do uso da tecnologia, considerando-se como média, litros de etanol produz litros de vinhaça com 285 kg de DQO, podendo gerar por biodigestão 114 N.m 3 de biogás com um teor de metano de 60%, acionando um conjunto moto gerador para a produção de 207 kwh, energia elétrica suficiente para o consumo de um mês de 1,4 residência média, conforme pode se observar no esquema ilustrativo da Figura Figura 13 - Esquema do potencial de produção e energia elétrica do biogás da vinhaça. Desde 2014 por conta do stress hídrico na região Sudeste os preços da bioeletricidade ficaram mais atraentes o que, aliado a incentivos governamentais, tende a viabilizar projetos de biogás da vinhaça e de outros resíduos como torta, palha e bagaço. Aliás, o potencial de produção energética a partir vinhaça é mostrado na Figura 14. No caso da rota 1 de produção de bioeletricidade tem-se um potencial de 1,1% da Matriz Elétrica Nacional (base 2013) e na rota 2 de produção de biometano o potencial é de 6,4% do consumo nacional de gás natural (base 2013). Mais recentemente, em abril/2016, um projeto de biogás em larga escala venceu um leilão de geração de energia, Leilão A-5, promovido pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel). O projeto vencedor do leilão foi da Raízen, que negociou energia da Biogás Bonfim, de 20,8 MW, a R$ 251/MWh. Este fato mostra o início

24 da viabilidade da utilização desta fonte de energia, trazendo esperança para a implementação definitiva desta tecnologia. 24 Figura 14 - Rotas Potenciais de Produção de Bioeletricidade e Biometano da Biodigestão da Vinhaça base Biodigestão de Resíduos Sólidos Pode-se dizer que uma nova tecnologia de biodigestão vem sendo desenvolvida para o setor canavieiro, que é a biodigestão de resíduos sólidos (torta, bagaço e palha) que pode ser combinada com a vinhaça, e neste caso se antevê que o uso da vinhaça concentrada seria bem vantajoso, evitando-se a diluição dos RS. O projeto vem sendo desenvolvido pela empresa Geo Energética em Tamboara, PR, centrando na produção do biogás e adubo orgânico. Os resíduos orgânicos canavieiros têm um grande potencial de produção de biogás através do processo anaeróbio de biodigestão de RS. O potencial de produção energética a partir dos RS canavieiro é mostrado na Figura 15, tendo sido obtido com base em outros RS similares (GIZ, 2010 e ELIA NETO et al., 2009; ELIA NETO, 2014). São estimados 83,2 bilhões de m 3 de biogás com aproximadamente 50 a 60% de metano quando se considera todos os resíduos do setor (incluso o bagaço), podendo-se gerar 167,8 TWh por ano, na combustão com moto geradores a biogás, o que representava 32% da Matriz de Consumo

25 Elétrico (base 2013). Salienta-se que a maior parte destes resíduos (44% representado pelo bagaço), já tem o seu potencial energético utilizado na cogeração da bioeletricidade, no entanto ainda resta aproveitar pelo menos 56% do potencial representados pelos demais resíduos, principalmente em relação à vinhaça e a torta que poderiam agregar mais 10 TWh de bioeletricidade (cerca de 2% a mais na Matriz Elétrica, base 2013), conforme é ilustrado na Figura Figura 15 - Potencial de Geração de Biogás dos Resíduos Sólidos do Setor Canavieiro.

26 26 Figura 16 - Potencial de Geração de Bioeletricidade da Combustão em Moto Geradores a Biogás dos Resíduos Sólidos do Setor Canavieiro. Todo este biogás alternativamente pode ser convertido a biometano com a sua purificação, atingindo um potencial de 50 bilhões de m 3 de biometano (base safra 2013/2014). Segundo BEN 2014 a produção de gás natural em 2013 foi de 77 milhões de m3 por dia (28,1 bilhões de m 3 por ano), portanto o potencial de produção dos RS canavieiros representa quase o dobro desta produção nacional. Considerando-se apenas os resíduos cuja exploração energética ainda não acontece, como vinhaça, torta e palha o potencial de geração de biometano é de 23,6 bilhões de m 3 (84% da produção nacional de GN em 2013) Outros produtos a partir da vinhaça Deve-se também registrar outros produtos a partir da vinhaça diferente do energético de fertilizante, a produção de ração animal. Segundo Freire e Cortez (2000) a fabricação de ração animal a partir da vinhaça foi uma possibilidade estudada durante os anos de Sem entrar no mérito das tecnologias podemos citar: a secagem de vinhaça e a produção de algas a partir da vinhaça, dentre outras tecnologias. 5. Conclusão

27 Pelo exposto pretende-se responder as principais questões colocadas quanto ao uso sustentável da vinhaça, ou sejam: 27 Questão 1: Quais são as quantidades e tipos de vinhaça gerada? Os tipos de vinhaça tradicionais de melaço, caldo e mista ainda são considerados muito embora a produção brasileira de etanol esteja muito centrada em destilaria anexa, podendo-se dizer que se tem como predominância no setor a vinhaça mista. A taxa de produção da vinhaça está em torno de 12 L/L de etanol, mas deve-se perseguir a produção de vinhaça pura com alto teor alcóolico na fermentação, diminuindo-se o seu volume no processo para patamares próximos a 7 L/L de etanol, excluindo a flegmaça. Além da vinhaça tradicional deve-se dar atenção sob o ponto de vista de pesquisa as novas vinhaças que veem surgindo: vinhaça do etanol de 2G, vinhaça de produção de novos produtos canavieiros em desenvolvimento como por exemplo o farnaseno, vinhaça do etanol de milho. Certamente estas novas vinhaças terão características e volumes diferentes e devem ser estudadas quanto ao seu destino final, aplicada ou não em conjunto com a vinhaça tradicional na fertirrigação dos canaviais. No mínimo devem-se verificar os impactos destas novas vinhaças sob o ponto de vista de benefícios agronômicos, aspectos ambientais e aspectos econômicos, pois se estará produzindo mais vinhaça por área. Questão 2: Qual é o seu destino presente e os produtos gerados? Substancialmente o destino final da vinhaça a fertilização dos canaviais, as tecnologias empregadas visam substancialmente incrementar está função. Portanto o produto gerado é o fertilizante orgânico com alto teor de potássio, substituindo em parte o adubo mineral, tendo em vista tratar de um produto importado. Outros produtos advindos do emprego de tecnologias na vinhaça são a bioeletricidade e o biometano, tanto para uso interno na usina como externo disponibilizado em rede elétrica pública ou injetado na rede de gás natural respectivamente. O uso como ração é um pouco incipiente não tendo ainda mostrado uma tendência que justifique o emprego de novas tecnologias para este fim.

28 28 Questão 3: Quais são os principais inconvenientes do atual destino e as limitações tecnológicas? Os principais inconvenientes do atual destino da vinhaça na fertirrigação é o seu alto custo de aplicação, que limita o uso da vinhaça in natura a um raio econômico da usina, principalmente devido ao transporte da vinhaça via caminhão. Também a sistematização da área de aplicação de vinhaça por adutoras e canais há um custo elevado, sendo economicamente inviável atingir-se todo o canavial para distribuição deste adubo. Após a distância econômica opta-se pela adubação mineral, fazendo com que a vinhaça seja aplicada em áreas mais próximas da usina. Assim se desencadeiam alguns aspectos ambientais como: saturação do solo com potenciais problemas de contaminação da água subterrânea, odores objetáveis pela decomposição da vinhaça, e atração de vetores, como a mosca do estábulo. As tecnologias desenvolvidas e em desenvolvimento visando atacar o problema principal de racionalização da vinhaça para a fertirrigação, ou seja a concentração de vinhaça tem como fator limitante o alto custo de implantação e circunstancialmente a necessidade de vapor excedente. Para contornar estas limitações há possibilidades de se conviver com as duas vinhaças, a diluída no sistema atual de fertirrigação por adutoras e cais e a concentrada visando desafogar as atuais áreas atingindo áreas mais distantes de canaviais com o transporte mais econômico da vinhaça concentrada. Quanto à produção energética pela biodigestão de vinhaça, as tecnologias não tem um caráter de tratamento de vinhaça, mas sim de produção destes novos produtos com valor energético: bioeletricidade e biometano, apesar de que a vinhaça biodigerida acrescenta alguns benefícios para a fertirrigação, como ph neutro, temperatura baixa, melhor disponibilidade de nutrientes. Sem duvida o gargalo da adoção da tecnologia de biodigestão, apesar de significativa como energia limpa, não tem um equação de custo benefício totalmente delimitada, faltando incentivos para econômicos quer seja para sua implementação em larga escala, quer seja para pagamento diferenciado pela produção desta energia verde. Questão 4: Existem oportunidades para soluções que permitam atingir os três objetivos estratégicos (novos produtos, mais empregos, reduzir as emissões de gases de efeito estufa)?