Analise da utilização de energia na produção de alcool de cana de açucar

Orientador : Isaias de Carvalho MacedoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de CampinasResumo: Este trabalho analisa aspectos energéticos do emprego da cana de açúcar corno fonte de energia. Apresenta-se o ba lanço global de insumos e produtos energéticos na produção de álcool, considerando a energia direta e indireta, associada aos insumos materiais e equipamentos. Em dois cenários tecnológicos para o Estado de são Paulo, obteve-se índices produção/consumo de 6,4 a 9,5 para a energia total e de 8,8 a 12,3 para a energia de origem fóssil. O setor industrial é analisado em detalhes, empregando um modelo computacional de simulação, em que cada etapa de fabricação foi traduzida por equações, com parâmetros e variáveis correspondentes às condições de operação e características dos equipamentos. Foi verificada a coerência de resultados da simulação com casos reais, possibilitando seu emprego em estudos de racionalização energética em usinas, especialmente associados à geração de excedentes de energia elétrica e bagaço. Inclui-se uma abordagem de questões ligadas à co-geração, definindo-se situações de operação e potenciais de oferta energética. Com o objetivo de maximizar a produção de excedentes energéticos ao longo da safra, propõe-se um método baseado na Programação Dinâmica. São avaliadas as 'tendências de evolução do perfil energético partir da introdução de novas tecnologiasAbstract: An energy balance for the production of alcohol from sugar cane is presented; energy output/input ratios were found to be 6,4 and 9,5 for total energy (for "average" and "best efficiency" sugar mills, in the State of São Paulo, respectively) or 8,8 and 12,3 for fossil fuel-based energy, in the same conditions. A simulation model for the industrial sector was developed, allowing for the detailed energy analysis for different operational conditions. The model was tested against the actual performance of some sugar and alcohol factories, showing good potential for the prediction of bagasse surplus and electric energy production, as well as for energy optimization studies. A method based on dynamic programming is proposed to maximize the energy surplus for the whole production season. The introduction of some new technologies in alcohol production are analysed in connection with the modifications in the energy consumption and production levels and the thermal/mechanical energy balanceDoutoradoDoutor em Engenharia Mecânic