Ethanol production and its environmental impacts in the alcoholic industry of Alagoas, Brazil

Keywords: Renewable energy, Sugar cane, Distillery, Mills

Abstract

Despite all the tradition of the sugarcane agro-industry, the concern and critical judgment related to the negative environmental impacts that its industrial processes can produce in the environment is notorious. The objective of this study was to evaluate the production of ethanol, sugar and other sugarcane by-products from four industrial units in Alagoas during three harvests and to assess the possible environmental impacts caused by the industrialization process. A survey was carried out with a questionnaire in three adjoining distilleries and an autonomous distillery, located in the state of Alagoas. The four distilleries led the batch fermentation fed (discontinuous fed process) and they have a fermenters lung. Two of them have opened fermenters and two closed fermenters, for the recovery of the ethanol dragged by the gases released during the ethanolic fermentation. The questionnaire was filled with operational data from each distillery. The raw material was evaluated by means of the variables sugarcane ground for sugar, cane ground for alcohol, ground cane, hourly grinding, type of must (broth / mixed / molasses), wort total reducing sugars. Production, residues, efficiencies and yields of the mills were quantified. The distilleries evaluated in this work use their residues within an acceptable range from the environmental point of view, always seeking better technologies in order to minimize environmental impacts. The industrial operating procedure adopted by the four units is, except for small variations, standard for the entire state of Alagoas.

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References

ALMEIDA, A. C. S.; SOUZA, J. L.; TEODORO, I; BARBOSA, G. V. S.; MOURA- FILHO, G. M; FERREIRA JÚNIOR, R. A. Desenvolvimento vegetativo e produção de variedades de cana-de-açúcar em relação à disponibilidade hídrica e unidades térmicas. Ciência e Agrotecnologia, v.32, n.5, p.1441-1448, 2008. https://doi.org/10.1590/S1413-70542008000500013.

ARÉVALO, R. A. Plantas daninhas nos resíduos de colheita de cana crua e seu controle. Stab, v.16, n.4, p. 24-5, 1998.

BONASSA, G.; SCHNEIDER, L. T.; FRIGO, K. D. A.; FEIDEN, A.; TELEKEN, J. G.; FRIGO, E. P. Subprodutos gerados na produção de bioetanol: bagaço, torta de filtro, água de lavagem e palhagem. Revista Brasileira de Energias Renováveis, v.4, p.144-166, 2015. https://doi.org/10.5380/rber.v4i3.44075.

CHRISTOFOLETTI, C. A.; PEDRO-ESCHER, J; CORREIA, J. E.; MARINHO, J. F. U.; FONTANETTI, C. S. Sugarcane vinasse: Environmental implications of its use. Waste Management, v.33, p.2752- 2761, 2013. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.09.005.

CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. A geração termoelétrica com a queima do bagaço de cana-de-açúcar no Brasil - Análise do Desempenho da Safra 2009-2010. 2011. Disponível em: https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/sustentabilidade/agroenergia/arquivos-termoeletrica-com-a-queima-do-bagaco-de-cana-de-acucar/termoeletrica-com-a-queima-do-bagaco-de-cana-de-acucar-no-brasil-safra-2009-2010.pdf. Acessado em: 26/08/2020

CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento de safra brasileira: grãos. Sétimo levantamento, abril, 2017. Brasília: CONAB, 2017. v.4 - SAFRA 2016/17- n.7. Disponível em: www.conab.gov.br/boletim_graos_abril_2017.pdf. Acessado em: 26/08/2020

CORTEZ, L.; MAGALHÃES, P.; HAPPI, J. Principais subprodutos da agroindústria canavieira e sua valorização. Revista Brasileira de Energia, v.2, n.2, p.1-17, 1992.

DELLA-BIANCA, B. E.; BASSO, T. O.; STAMBUK, B. U.; BASSO, L. C.; GOMBERT, A. K. What do we know about the yeast strains from the Brazilian fuel ethanol industry? Applied Microbiology and Biotechnology, v.97, n.3, p.979-991, 2013. https://doi.org/10.1007/s00253-012-4631-x.

GUEVARA, A. J. H.; SILVA, O. R.; HASEGAWA, H. L.; VENANZI, D. Avaliação de sustentabilidade da produção de etanol no Brasil: Um modelo em dinâmica de sistemas. Brazilian Business Review, v.14, n.4, p.435-447, 2017. https://doi.org/10.15728/bbr.2017.14.4.5.

LIMA, U. A. Processos fermentativos e enzimáticos. In: LIMA, U. A.; AQUARONE, E.; BORZANI, W.; SCHMIDELL, W. (eds.) Biotecnologia industrial. São Paulo: Edgard Blücher, 2001. v.3, p.1-43.

MAPA. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Relação das unidades produtoras cadastradas no departamento da cana-de-açúcar e agroenergia. Brasília: MAPA. 2016. Disponível em: www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/sustentabilidade/agroenergia/acompanhamento-da-producao-sucroalcooleira/resumos/cadastro.pdf. Acessado em:

NOGUEIRA, M. A. F. S.; GARCIA, M. S. Gestão dos resíduos do setor industrial sucroenergético: estudo de caso de uma usina no município de Rio Brilhante, Mato Grosso do Sul. Electronic Journal of Management, Education and Environmental Technology, v.17, n.17, p.3275-3283, 2013. https://doi.org/10.5902/2236117010444.

PIACENTE, F. J. Agroindústria canavieira e o sistema de gestão ambiental: o caso das usinas localizadas nas bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí. 2005. 175 f. Dissertação (Mestrado em Desenvolvimento Econômico) Universidade Estadual de Campinas, Campinas - SP, 2005.

REBELATO, M. G.; MADALENO, L. L.; RODRIGUES, A. M. Análise do desempenho ambiental das usinas sucroenergéticas localizadas na bacia hidrográfica do rio Mogi Guaçu. Engenharia Sanitária e Ambiental, v.21, n.3, p.579-591, 2016. https://doi.org/10.1590/S1413-41522016126712.

REBELATO, M. G.; MADALENO, L. L.; RODRIGUES, A. M. Ponderação do impacto ambiental dos resíduos e subprodutos da produção industrial sucroenergética. Revista Gestão Industrial, v.9, n.2, p.392-415, 2013. https://doi.org/10.3895/S1808-04482013000200006.

ROHRICH, S. S.; CUNHA, J. C. A proposição de uma taxonomia para a análise da gestão ambiental no Brasil. Revista de Administração Contemporânea, v.8, n.4, p.81-97, 2004. https://doi.org/10.1590/S1415-65552004000400005.

SANTOS, A. A.; DEOTI, J. R.; MÜLLER, G.; DÁRIO, M. G.; STAMBUK, B. U.; ALVES JUNIOR, S. L. Microwell plate-based method for the determination of reducing sugars with the DNS reagent. Brazilian Journal of Food Technology, v.20, e2015113, 2017. https://doi.org/10.1590/1981-6723.11315.

SANTOS, M. L.; LIMA, O. J.; NASSAR, E. J.; CIUFFI, K. J.; CALEFI, P. Estudo das condições de estocagem do bagaço de cana-de-açúcar por análise térmica. Química Nova, v.34, n.3, p.507-511, 2011. https://doi.org/10.1590/S0100-40422011000300024.

SILVA, A. P, M.; BONO, J. A. M.; PEREIRA, F. A. R. Aplicação de vinhaça na cultura da cana-de-açúcar: Efeito no solo e na produtividade de colmos. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.18, n.1, p.38-43, 2014. https://doi.org/10.1590/S1415-43662014000100006.

SILVA, M. A. S.; GRIEBELER, N. P.; BORGES, L. C. Uso de vinhaça e impactos nas propriedades do solo e lençol freático. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.11, n.1, p.108-114, 2007. https://doi.org/10.1590/S1415-43662007000100014.

VASCONCELOS, J. N. Estudo sobre a composição química da vinhaça de diferentes procedências no estado de Alagoas. Saccharum Apc, v.6, n.29, p.40-48, 1983.

WANG, Y.-D.; Mo, Y.-C.; WANG, W. H.; LI, Y.-R.; YE, Y.-P. Effect of vinasse irrigation on the activity of three enzymes and agronomic characters at seedling stage of sugarcane. Sugar Tech, v.8, p.264-267, 2006. https://doi.org/10.1007/BF02943566.

ZACURA FILHO, G.; PICCIRILLI, J. P. Açúcar e Álcool: Desde a lavoura da cana até o produto acabado. 1. ed. Santa Cruz do Rio Pardo – SP: Editora Viena, 2012. 93p.

Published
2021-07-01
How to Cite
NOVAIS, R. C. DE; MAGALHÃES, I. D.; LIMA, C. L. C. DE; MEDEIROS, A. DE S.; GONZAGA, G. B. M. Ethanol production and its environmental impacts in the alcoholic industry of Alagoas, Brazil. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, v. 16, n. 3, p. 298 - 306, 1 Jul. 2021.
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INTERDISCIPLINARY