Estudo da viabilidade técnica e econômica da substituição do diesel por biometano na frota agrícola de usina sucroenergética

Abstract

O presente trabalho analisa a produção de biogás a partir da vinhaça, resíduo líquido gerado em grande volume durante a fabricação de etanol, destacando seu potencial energético e suas implicações ambientais na indústria sucroenergética. A relevância do tema esteve associada à necessidade de ampliar o uso de fontes renováveis e reduzir impactos decorrentes do manejo inadequado de efluentes agroindustriais. O objetivo consistiu em compreender como a digestão anaeróbia pode transformar a vinhaça em recurso energético, identificando fatores operacionais, tecnologias aplicáveis e benefícios ambientais vinculados ao processo. A metodologia adotada baseou-se em revisão bibliográfica de caráter qualitativo e descritivo, com consulta a artigos científicos, trabalhos acadêmicos, relatórios técnicos e bases setoriais especializadas. Os resultados demonstraram que a biodigestão reduziu a carga orgânica da vinhaça e possibilitou a geração de biogás com potencial de uso térmico, elétrico e como biometano. Verificou-se que variáveis como temperatura, pH, carga orgânica e tipo de reator influenciaram diretamente a eficiência produtiva, sendo os sistemas anaeróbios de alta taxa os mais promissores. Constatou-se ainda que o aproveitamento energético da vinhaça favoreceu a sustentabilidade industrial, contribuiu para a mitigação de emissões de gases de efeito estufa e fortaleceu o conceito de economia circular no setor. Concluiu-se que a utilização da vinhaça para produção de biogás representa alternativa viável para transformar passivos ambientais em ativos energéticos, ampliando a competitividade e a sustentabilidade da cadeia sucroenergética brasileira.

This study analyzed biogas production from vinasse, a liquid residue generated in large volumes during ethanol production, highlighting its energy potential and environmental implications for the sugarcane industry. The relevance of the topic was associated with the need to expand the use of renewable sources and reduce impacts resulting from the inadequate management of agro-industrial effluents. The objective was to understand how anaerobic digestion can transform vinasse into an energy resource, identifying operational factors, applicable technologies, and environmental benefits linked to the process. The methodology adopted was based on a qualitative and descriptive literature review, consulting scientific articles, academic papers, technical reports, and specialized sectoral databases. The results demonstrated that biodigestion reduced the organic load of vinasse and enabled the generation of biogas with potential for thermal, electrical, and biomethane use. It was found that variables such as temperature, pH, organic load, and reactor type directly influenced productive efficiency, with high-rate anaerobic systems being the most promising. It was also found that the energy recovery from vinasse favored industrial sustainability, contributed to the mitigation of greenhouse gas emissions, and strengthened the concept of a circular economy in the sector. It was concluded that the use of vinasse for biogas production represents a viable alternative to transform environmental liabilities into energy assets, expanding the competitiveness and sustainability of the Brazilian sugarcane energy chain.