SORGO SACARINO COMO MATÉRIA-PRIMA PARA A PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL

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1 SORGO SACARINO COMO MATÉRIA-PRIMA PARA A PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL SWEET SORGHUM AS RAW MATERIALS IN BIOFUEL PRODUCTION Celso Antonio Jardim (1) Fábio Luiz Chechio Mingotte (1) ClaudenirFacincani Franco (1) Laísa Lorana de Araújo (2) Larissa Lorena de Araújo (2) Jakeline Campos Amorim (2) Resumo O sorgo sacarino é uma matéria-prima de crescimento rápido, alta produtividade de matéria verde, e apresenta colmos com alta concentração de açúcares produzindo grande quantidade de biomassa e etanol. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da adubação nitrogenada no desempenho agronômico e industrial de sorgo sacarino BRS 511 para obtenção de bioetanol. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com cinco doses de Nitrogênio em cobertura (0, 50, 100, 150, 200 kg ha -1 ) e quatro repetições. Avaliou-se resultados da extração do volume de caldo e Brix, e após a fermentação do caldo pode-se observar o volume de bioetanol produzido. A maior quantidade de caldo e produtividade de bioetanol extraído foi obtida com dose máxima utilizada (200 kg de N ha -1 ). O futuro e a flexibilização das indústrias de biocombustível estarão ligados a esta nova matéria prima, sendo o sorgo sacarino BRS 511 uma matéria prima viável na produção de bioetanol, obtendo-se volume máximo de 5610 l ha -¹. Palavras-chave: Etanol, flexibilização da produção, adubação Abstract The sorghum is a raw material of fast growth, high productivity of green matter, and presents stems with high concentrations of sugars producing large amounts of biomass and ethanol. This study aimed to evaluate the effects of nitrogen fertilization on the agronomic and industrial performance of saccharine sorghum BRS 511 to obtain bioethanol. The experimental design was completely randomized with five doses of nitrogen in (0, 50, 100, 150, 200 kg ha-1) and four replications. We evaluated results of the extraction volume of broth and Brix, and after fermentation the broth can be seen the volume of bioethanol produced. The greatest amount of stock and extracted bioethanol productivity was obtained with the maximum dose utilized (200 kg N ha-1). The future and the easing of biofuel industries will be linked to this new raw material, being saccharine sorghum BRS 511 a raw material in the production of bioethanol feasible, yielding maximum volume of 5610 l ha-¹. Keywords: Ethanol, flexibility of production, fertilization 1 Doutor em Agronomia pela FCAV/UNESP. Docente da Fatec de Jaboticabal. Eng. agrônomo. celso.aj@bol.com.br; flcmingotte@gmail.com cfafranc@hotmail.com; 2 Graduação na Fatec de Jaboticabal. Tecnologia em Agronegócio na Fatec de Taquaritinga. Ciência & Tecnologia: Fatec-JB, Jaboticabal, v. 7, Suplemento. 42

2 1 Introdução Estudos recentes da Embrapa apontam o sorgo sacarino como uma nova opção na produção de bioetanol devido à crescente demanda por energia renovável. A produção do sorgo sacarino para produção de etanol é uma opção sustentável para atender a demanda mundial de combustível em substituição ao petróleo, proporcionando a diminuição de gases poluentes (EMBRAPA, 2015). As cultivares de sorgo sacarino apresentam estabilidade de produção, altos teores de açúcares fermentescíveis no caldo (média de 20º Brix), com ótimo padrão de fermentação, associados ao baixo custo de produção e alto potencial de produção de colmos (média de 60 t ha -1 ). A Embrapa Milho e Sorgo promoveu o lançamento do cultivar BRS 511, sendo este adaptado para a produção de biomassa, apresentando porte alto (em torno de 3 metros), e ciclo de 100 a 120 dias. Além disso a variedade BRS 511 apresenta outras características importantes, como a resistência ao acamamento e a alta sanidade foliar (EMBRAPA, 2015). Sorgo Sacarino pode ser utilizado em usinas de açúcar para produção de biocombustível, como complemento à cana-de-açúcar na entressafra em áreas de renovação, na safra de verão, destaca-se ainda pela adaptação a estresses ambientais e resposta a aplicação de fertilizantes principalmente com o nitrogênio que é o nutriente mais limitante e o mais requerido (TAVIAN et al., 2014). Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da adubação nitrogenada no desempenho agronômico e industrial de sorgo sacarino BRS 511 para obtenção de bioetanol. 2 Material e Métodos O experimento foi conduzido na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, onde o clima, de acordo com a classificação de Köppen, é do tipo Aw, tropical úmido com estação chuvosa no verão e seca no inverno e altitude média de 565 m. O solo da área experimental é classificado como LATOSSOLO VERMELHO Eutroférrico, textura argilosa (EMBRAPA, 2013), relevo com declividade de 6%, caracterizando-se como suave ondulado. Os resultados da análise química do solo, obtidos anteriormente a implantação do experimento, na profundidade de 0-20cm, encontram-se na Tabela 1. Ciência & Tecnologia: Fatec-JB, Jaboticabal, v. 7, Suplemento. 43

3 Tabela 1. Resultados da análise química do solo (0-20cm) antes da instalação do experimento, em Latossolo Vermelho Eutroférrico, em Jaboticabal-SP, Prof. ph M.O. P resina H + Al K Ca Mg SB CTC V - cm - - CaCl2 - - g dm mg dm mmolc dm % , ,4 22,0 19,0 42,4 60, , ,7 12,0 7,0 19,7 41,7 47 O preparo de solo foi convencional com uma aração e duas gradagens. A semeadura foi realizada utilizando o híbrido de sorgo BRS 511, manualmente em 21 de dezembro de 2013, no espaçamento de 0,9m, objetivando uma população final de 125 mil plantas ha -1. Para isso foi realizado desbaste manual aos 25 dias após a semeadura. A adubação de semeadura foi baseada na análise química de solo e seguindo as recomendações do Boletim Oficial de Recomendação de Adubação e Calagem para o Estado de São Paulo, conforme Cantarella et al. (1997). Foram aplicados mecanicamente no sulco de semeadura 30 kg de N ha- 1, 60 kg de P2O5 ha- 1, 60 kg de K2O ha- 1 e em cobertura 50 kg de K2O ha- 1 com Cloreto de Potássio. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 4 repetições. Os tratamentos consistiram de cinco doses de N em cobertura (0, 50, 100, 150, 200 kg de N ha -1 ) na forma de nitrato de amônio, aplicado aos 30 dias após emergência, em filete contínuo a 10 cm da linha de cultivo. Cada parcela foi formada por 10 linhas espaçadas em 0,9m entre si com 7m de comprimento. Foi considerada como área útil as 8 linhas centrais desprezando 0,5 m de cada extremidade. As características avaliadas sobre a extração do caldo foram amostradas aleatoriamente 10 plantas inteiras (colmo sem folhas), sem panículas, colhidas na parcela útil, e moídas em moendas de um terno utilizadas para extração de caldo de cana. Os mostos foram feitos com caldo de sorgo coletado de cada tratamento e misturado com água destilada até atingir o valor de sólidos solúveis ( Brix) igual a 16. O ph foi ajustado para 4,5 para beneficiar as leveduras em relação aos contaminantes, na disputa por nutrientes na hora da fermentação. No experimento foi utilizado levedura prensada (Saccharomyces cerevisae) na quantidade de 30g em cada litro de mosto, como recomenda AMORIM et al. (1996). O processo foi monitorado até o Brix chegar a valores menores que 3 (10 horas). A quantidade de bioetanol produzido e a eficiência fermentativa foram calculadas conforme descrito em Fernandes (2006). Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F e os efeitos significativos para doses de N foram avaliados por meio de análise de regressão polinomial. Ciência & Tecnologia: Fatec-JB, Jaboticabal, v. 7, Suplemento. 44

4 3 Resultado e Discussão Os resultados obtidos na avaliação para o ºBrix do caldo não houve efeito significativo para as doses utilizadas na cobertura de adubação nitrogenada, ou seja, não interferiu nos teores de açúcares presentes no caldo. Para o volume de caldo extraído e volume de etanol produzido houve efeito da adubação nitrogenada em cobertura (Tabela 2). Houve um crescimento linear dos valores estimados para o volume de caldo extraído (33,284 m 3 ha -1 ) e volume de etanol produzido do caldo extraído (5610 dm 3 ha -1 ) e com o ponto máximo obtidos com as doses de 200 kg ha -1 de N, respectivamente (Figura 1 A e B). Em relação aos volumes de etanol produzidos do caldo extraído do cultivar BRS 511, estes variaram de 4377 a 5610 dm 3 ha -1. Em May et.al., (2012) foi observado uma produção máxima de etanol de 4352 dm 3 ha -1 superando a produção das variedades BRS 506, 508 e 509. Tabela 2. Variáveis de crescimento e tecnológicas das plantas de sorgo sacarino BRS 511 aos 150 dias após a emergência. Jaboticabal, SP, N Volume de caldo extraído ºBrix Volume de etanol produzido kg ha -1 dm 3 ha -1 dm 3 ha , , , , , Teste F 6,22** 0,14 ns 6,92** C.V.(%) 9,2 4,2 8,9 ns, **, * - não significativo e significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente. Figura 1. Volume de caldo extraído (A) e volume de etanol produzido do caldo extraído (B) das plantas de sorgo sacarino BRS 511 aos 150 dias após a emergência. Jaboticabal, SP, A B 4 Conclusões Conclui-se que o Sorgo Sacarino complementa a produção de cana de Açúcar e é uma matéria-prima ideal para produção de etanol. O sorgo sacarino cresce rapidamente, utilizando Ciência & Tecnologia: Fatec-JB, Jaboticabal, v. 7, Suplemento. 45

5 menos água e fertilizante e alcança picos de açúcar em diferentes épocas do ano. Além do mais, o sorgo pode produzir açúcar a um custo equivalente ao da cana. Assim o aumento das doses de nitrogênio em cobertura contribuiu com um aumento das variáveis estudadas de produção da planta. A maior produção de etanol 5610 litros por hectare foi obtida na dose de 200 kg ha -1 nitrogênio em cobertura. Referências AMORIM, H.V.; BASSO, L.C.; ALVES, D.G. Processos de produção de álcool: controle e monitoramento. Piracicaba: FERMENTEC/FEALQ/ESALQ-USP, p. CANTARELLA, H.; RAIJ, B.van; CAMARGO, C.E.O. Adubação de Cereais. In: RAIJ, B. van.; et al. (Eds.).Recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. 2 ed. Campinas: Instituto Agronômico, p (Boletim 100). EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Disponível em: Acesso em: 15 de outubro de EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Sistema brasileiro de classificação de solos. 3ª ed. Rio de Janeiro; p. FERNANDES, A.C. Cálculos na agroindústria da cana-de-açúcar, 2. Ed. Piracicaba, p. MAY, A.et al. Manejo e tratos culturais. In:. et al. (Ed.). Sistema Embrapa de produção agroindustrial de sorgo sacarino para bioetanol: Sistema BRS1G-Tecnologia Qualidade Embrapa. Sete Lagoas: Embrapa Milho e Sorgo, p TAVIAN, A. F.; SOUZA, A. P. De; RUSSO, L.; JARDIM, C. A.; FRANCO, C. F. Efeito da adubação nitrogenada no acumulo de biomassa de sorgo forrageiro. Ciência & Tecnologia: Fatec-JB, Jaboticabal, v. 6, p , Suplemento. p , Ciência & Tecnologia: Fatec-JB, Jaboticabal, v. 7, Suplemento. 46