Automação de Biorrefinarias de Etanol de 2ª Geração Tecnologias e Desafios na Produção de Biocombustíveis
CONCEITOS 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 2
Introdução As usinas Sucroenergéticas nasceram como uma indústria química, mas na verdade são uma indústria biotecnológica. A adoção da rota biotecnológica constitui o próximo ciclo tecnológico que permitirá ultrapassar os limites de eficiência atuais das usinas. 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 3
A Evolução Tecnológica VALSECHI, A.O. Produção de açúcar e etanol com cana-de-açúcar. Sertãozinho,2009. Aula de MBA UNICEISE/FUNDACE. 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 4
Produção de cana: adubos, controles de pragas, simbioses produtivas; Corte asséptico; Tratamento do caldo; Fermentação do caldo para etanol e outros bioquímicos ; Fermentação da celulose; Área Potencias de Aplicação Tratamento da vinhaça; Consorcio de outros cultivares (biomassas): sorgo, microalgas, etc. 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 5
Conceito de Bio - Tecnologia BIO Vida BIOPROCESSOS Utilização de Seres Vivos como Operações Unitária Ex. Fermentação Alcoólica Leveduras 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 6
Combustível de 2ª Geração 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 7
Etanol de 2ª Geração 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 8
Evolução da Automação 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 9
A Demanda do Etanol 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 10
Rotas de Produção 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 11
Custos de Produção 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 12
Produção de Etanol 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 13
Produção do Biocombustível 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 14
Transformação Enzimática 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 15
Desafios Controlar a contaminação das leveduras Medir grandezas em Biorreatores Controlar Bioprocesso Não Lineares 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 16
TECNOLOGIAS 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 17
Contaminação Quanto maior a contaminação, maior a energia para tratar Logo aumenta a Perca Baixa Eficiência Energética O Tempo é o maior Inimigo 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 18
Como é Feito o Controle Hoje da Contaminação 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 19
Novo Conceito de Medição 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 20
Instrumentação Analítica 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 21
Biomedição nos Biorreatores Importante: Grande Interferência nas Medidas - Calor no Processo biorreativo através da respiração dos microorganismos. Grandezas Analíticas Umidade O 2 CO 2 ph o C Ácido Lático Descritivo Básico Encontrado na Amostra Quantidade de Água Quantidade de Oxigênio Molecular Quantidade de Dióxido de Carbono Medida de Acidez, Neutralidade ou Alcalinidade Grau Alcoólico Porcentagem de Álcool na Carga Medição do Ácido Orgânico para Obtenção do Nível de Contaminação (bastonetes/ml) 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 22
Softsensores ou Sensores Virtuais Medição de Grandezas Não Lineares para Controle (modelagem) Dificuldades de Medições Físicas no Processo (inferência) 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 23
Controle Avançado APC (Advanced Process Control) Ferramenta para Completar solução de Controles Complexos e/ou Otimizados 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 24
SOLUÇÃO 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 25
Solução Proposta Implantação de Biocontrole em Biorrefinaria Tecnologias Utilizadas Medição Analítica (Foco em Contaminação) Medição Analítica (Foco em Criação de Modelo Softsensores) Controle Avançado de Processos (Foco em Eficiência Energética) 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 26
Medindo da Contaminação 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 27
Medição Analítica 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 28
Modelo (Contaminação + Analítico + Softsensor + APC) 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 29
Arquitetura 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 30
Resultado 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 31
Conclusão A necessidade do aumento da produção de etanol é um fato e a rota da biorrefinaria já é uma realidade (investimentos) Uma nova fronteira de abre frente aos desafios para o controle operacional, já falamos em bioautomação, biocontrole, bioinstrumentação Uma nova automação se abre para ganhos de eficiência energética nas usinas do futuro, como será nossa automação em 2030? 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 32
Wander Ribeiro Especialista em Biotecnologia wander_ribeiro@hotmail.com Márcio Venturelli Especialista em Automação da Produção venturelli.tia@gmail.com 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 33
Bibliografia BIBLIOGRAFIA BARCZA, M. V. Processos Unitários Orgânicos: Hidrólise. Lorena, SP. EEL USP,8p. 2012. Disponível em: http://www.dequi.eel.usp.br/~barcza/hidrolise.pdf. Acesso em: 05 de mai de 2012. BIOMINAS Diagnóstico BIOTECNOLOGIA, Belo Horizonte. MG, FIEMG / IEL, 74p., 2004. Disponível em: http://www.sebraemg.com.br/arquivos/coopere_para_crescer/geor/vejatambem/diagnosticosetorial/diagn%c3%b3sticoind%c3%bast riabiotecnologiaemmg02004.pdf. Acesso em: 5 de mai de 2012. Disponível em: http://www.athena.biblioteca.unesp.br/exlibris/bd/brc/33004137041p2/2005/valsechi_oa_dr_rcla.pdf. Acesso: 5 de mai de 2012. BORGES, Fernanda Cabral Proposta de um Modelo Conceitual de Biorrefinaria com Estrutura Descentralizada 2009. CASILLO, Danielle Simone da Silva Controle Preditivo Não Linear Baseado no Modelo Hammestein com Prova de Estabilidade -Unif. Fed. Rio Grande Norte 2010. ECOFYS.Bioenergia Manual sobre Tecnologias, Projetos e Instalações DGS 2008. FARINAS, Cristiane Sanches Etanol de 2ª geração Desafios da Instrumentação e Automação Embrapa, 2010. FILHO, Constantino Seixas Sensores Virtuais Revista Intech 123, Edição 2011. RODRIGUES, José Augusto Do Engenho a Biorrefinaria Instituto de Química da Universidade de Campinas 2010. KRONKA, Eloisa Mocheuti: Biotecnologia Industrial Controle de Contaminação Apresentação, 2013. SALAU, Nina Paula Gonçalves Bioenergia Oportunidades e Desafios na Produção de Pequena Escala Unif. Federal de Santa Maria 2010. VALSECHI, O. A. Efeito da radiação de micro-ondas sobre LactobacillisFermentum; Linhagens: CCT 41,43, CCT4144, CCT 4145, CCT 4146 e FT038B. Tese de doutorado, Instituto de Biocências de Rio Claro, Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, 2005. VILACAMPA, MAMMOLI E BREBBIA Energy andsustainability III WITEPress 2006. 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 34
Agradecimento Especial EMPRESA ALSUKKAR ELOISA KRONKA RENNE TAKAO 28/08/2013 I Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética 2013 - R3 35