Orientadores: Silvia Azucena Nebra de Perez, Luis Maria Serra de Renobales / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T13:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ensinas_AdrianoViana_D.pdf: 2176503 bytes, checksum: 487cb2d8e92c4896c8970468350b80cc (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A produção de açúcar e etanol a partir da cana-de-açúcar no Brasil compõe um dos setores mais importantes da economia nacional e tem se caracterizado, ao longo de sua história, pelo alto consumo de energia no processo industrial. O uso do bagaço de cana como combustível para o sistema de cogeração permite que as usinas sejam auto-suficientes em energia térmica e elétrica, ainda que utilizem sistemas de baixa eficiência. Uma nova realidade, que prevê a venda de eletricidade excedente nas usinas e o uso do bagaço como matéria prima para outros processos, tem levado o setor a investir em redução do consumo de energia no processo. Este estudo propõe um método de integração térmica para o produção de açúcar e etanol, visando obter uma redução da demanda de utilidades quentes e frias. Um procedimento de otimização termoeconômica foi também aplicado para avaliar a redução de custo no projeto de integração da planta, que inclui uma rede de trocadores de calor e um sistema de evaporação. As análises mostraram que a integração pode proporcionar aumentos significativos na produção de excedentes de eletricidade e/ou bagaço de cana, além de reduzir a demanda de água da usina. Uma análise exergética foi realizada, avaliando as melhorias obtidas com a integração, mostrando que a geração de irreversibilidade pode ser minimizada com a redução do consumo de energia no processo e aumento da eficiência do sistema de cogeração / Abstract: The sugar and ethanol production from sugarcane in Brazil constitutes one of the most import sectors of the national economy and has been characterized, during its history, by high energy consumption in the industrial process. The use of the bagasse as fuel for the cogeneration system permits mills to be self-sufficient in thermal and electric energy requirements, even using low efficient systems. A new reality, which foreseen sell of surplus electricity by the mills or the use of bagasse as raw material for other processes, has encouraged this sector to invest in process energy consumption reduction. This study proposes a method for thermal integration of sugar and ethanol process, aiming at the reduction of hot and cold utilities requirements. An thermoeconomic optimization procedure was also applied for the evaluation of cost reduction in the plant integration design, which includes the heat exchangers network and the evaporation system. The analysis showed that the process integration may promote a significant increase in the production of surplus of electricity and/or bagasse, reducing also the water demand of the mills. An exergetic analysis was performed, evaluating the improvements obtained with the thermal integration, showing that the irreversibility generation can be minimized with reduction of process energy consumption and increase of the cogeneration systems efficiency / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

O ácido lático produzido por bactérias láticas constitui um sério problema nas fermentações industriais. Por este motivo, os efeitos deste ácido adicionado sobre a produção de etanol por levedura em meio sintético foi estudado no presente trabalho. Assim, foi possível evitar a interferências de um processo contendo uma cultura mista de bactérias láticas e levedura. Além disto, o meio sintético foi utilizado a fim de evitar as variações na composição da matéria-prima, no caso o melaço de cana-de-açúcar, durante a estocagem por um longo período de tempo. Inicialmente, dois planejamentos fatoriais foram realizados em batelada simples. Após a validação deste sistema, uma produção máxima de etanol (72,1 g.L-1) e uma boa retenção de viabilidade celular (86,4%) foram conseguidas utilizando-se inóculo bastante alto (40 g.L-1, massa seca) numa fermentação contendo 200 g.L-1 de sacarose inicial. Nestas condições, experimentos em batelada simples em mini-reatores foram realizados operando a 34 °C e em presença de 0 a 1,0 g.L-1 de ácido lático. Neste experimento, o pH do meio tornou-se bastante baixo (2,3 a 2,7). Por este motivo, outra fermentação em batelada simples foi realizada com o reajuste do pH inicial para 4,5 logo após adição de todos os componentes ao reator. O reajuste do pH inicial causou um aumento significativo tanto na produtividade e na velocidade específica máxima de etanol quanto na viabilidade final na batelada simples. Depois disto, comparações da batelada simples com a batelada alimentada continuamente e por pulsos também foram realizadas em presença de ácido lático. Observou-se que o processo de batelada com alimentação contínua consumiu açúcar mais lentamente, apresentou maior perda em viabilidade e maior produção de biomassa que a batelada simples enquanto que o processo de batelada alimentada por pulsos foi bem semelhante. A elevação da concentração do ácido lático (2,0 g.L-1 a 4,0 g.L-1) nos reatores permitiu a tamponagem do meio sintético logo após o reajuste inicial de pH para 4,5. Nestas condições, também houve semelhança entre os processos de batelada simples e batelada alimentada por pulsos. Em batelada alimentada por pulsos, verificou-se que a diminuição da quantidade de inóculo levou a perdas de viabilidade celular por causa do aumento do ácido externo em relação à quantidade de células no reator. De uma maneira geral, a presença de ácido lático causou aumentos no consumo de açúcar em todos os processos. Fermentações sucessivas foram realizadas, adicionado 3 pulsos de sacarose e 2,0 g.L-1 de ácido lático (em relação ao volume final do meio), a levedura 63M passou por um processo de adaptação até o terceiro ciclo. Além disto, houve uma redução na proteína intracelular final e um aumento na acidez total em presença ácido lático. No entanto, a produção de glicerol e a produção de trealose aumentaram e foram semelhantes tanto em presença quanto em ausência de pulsos de ácido lático. / Lactic acid produced by lactic bacteria is a problem serious in fermentation alcohol plants. For this reason, the effects of this added acid on ethanol by yeast in synthetic medium were studied in the present work. Thus, it was possible to avoiding interferences of a process containing a miscellaneous culture of lactic bacteria and yeast. Besides, synthetic medium was used to avoiding variations in raw material, sugar-cane molasses in this case, during the storage by a large period of time. Initially, two factorial planning were used in simple batch under agitation. After validation of these plannings, maximal ethanol production (72.1 g.L-1) with well retention of viability (86,4%) were obtained using high inoculum size (40 g.L-1, dry weight) in fermentation containing 200 g.L-1 initial sucrose. In these conditions, fermentations in simples batch in mini-reactors were carried out at 34 °C and in presence of 0 to 1,0 g.L-1 added lactic acid. In this experiment, the medium pH became very small (2.3 to 2.7). For this reason, another fermentation in simple batch was realized with initial pH readjusted for 4,5 after addition of all of medium compounds in the reactor. The readjusted of initial pH caused a significative increase as in productivity and maximal-specific rate of ethanol as in final viability in simple batch process. After this, comparisons among simple batch and continuous-fed batch and pulses-fed batch were made in the presence of lactic acid. In these experiments, continuous-fed batch process showed sugar uptake more slowly, showed more drops in viability and more biomass production than simple batch process, while the pulses-fed batch was similar than simple batch process. In addition, the elevation of lactic acid concentration for 2,0 g.L-1 to 4,0 g.L-1 in the reactors permitted the pH maintenance of synthetic medium after initial pH readjusted for 4,5. In these conditions, the simple batch and pulses-fed batch processes also were similar. In pulses-fed batch culture, the decrease of inoculum size caused drops in viability because of the increase of endogenous acid in relation to cell quantity in the reactor. Generally, the presence of lactic acid causes increases in sugar uptake in all of process. Fermentations with cell reuse were carried out in fed batch process with pulses of sucrose and 2,0 g.L-1 lactic acid (in relation to final medium volume), yeast 63M undertook to adaptation process until the third fermentation cycle. In adittion, a decrease of final intracellular protein and an increase of total acidity in presence of lactic acid. However, glycerol and trehalose productions increased with the fermentative cycles and were similar as in presence as in absence of added lactic acid.

Lantmännen is a Swedish agricultural cooperative in agriculture, machinery, bioenergy and food. With over 10,000 employees and 5 divisions, Lantmännen is the Nordic region’s largest ethanol manufacturer. In the Energy division business area are Agroetanol, which produces sustainable ethanol that is used for, among other things, biofuels. To produce ethanol, grains such as wheat, barley, triticale, corn and rye are mixed. The grain is purchased through forward contracts for up to a year before it is used in production. Depending on which mixture of grain is used, the amount of ethanol that is produced differs. Therefore, is it of great importance which mixture is used. Agroetanol currently use mixtures based on what is available in the procured contracts and production stocks, without regard to ethanol yields. The purpose of the master thesis is to provide a basis for Lantmännen Agroetanol that can help the company choose which mixture of raw grain is most suitable in relation to the ethanol yield. The main goal of the thesis is to create a model for calculating the expected ethanol yield in the production of specific mixtures, as well as an optimization model to optimize which mixtures are to be used from available stocks at each quarter. To achieve the goal, a statistical model was created based on data from Agroetanol. The model was created using a regression analysis in several steps. The steps began with a literature search on similar studies to determine what form the predictable model would take. At the same time as the literature search was ongoing, several interviews were conducted with staff from Agroetanol. The interviews aimed to collect historical data regarding ethanol production at the plant, as well as a survey of how the production was carried out and how the plant functioned. Based on the historical data collected, a statistical model could be produced. The model can be used to estimate the expected ethanol yield of different combinations of raw grains. The standard error of the regression was 1.3898 percentage points. The model can be used to determine the amount of each grain to be procured, to have a high ethanol yield. Based on the regression model, a mathematical mixing model for grains (BMFS) was created with the goal to plan how the available grain should be distributed in different mixtures. BMFS was based on the information about Agroetanol’s processes and production facility obtained through interviews. The model’s solution consists of which grains are to be included in each mixture for each week, how much of each grain is to be included in the mixture, from which contract the grain is to be procured and in which silo at Agroetanol it is to be stored before it is used in production. BMFS was optimized in AMPL as an optimization model, with the BARON solver. The solution is time consuming and therefore EpsR is used to make the solution easier. The EpsR value means that Baron stops looking for better solutions if the objective functioan value does not become better than the EpsR value. With the help of the regression model and BMFS, Agroetanol can improve its long-term production planning. With the regression model, they can already, when buying grain, plan according to which mixtures give the highest ethanol content. The solution from BMFS means that Agroetanol can plan the ethanol production for the entire quarter before the quarter begins. / Lantmännen är ett svenskt lantbrukskooperativ inom lantbruk, maskin, bioenergi och livsmedel. Med över 10 000 anställda och 5 divisioner är Lantmännen Nordens största etanolproducent. I divisionen Energi finns affärsområdet Agroetanol där tillverkningen av hållbar etanol som används till bland annat biodrivmedel. För att tillverka etanol används spannmål såsom vete, korn, rågvete, majs och råg. Spannmålen inhandlas genom forwardkontrakt i upp till ett år innan de används i produktionen. Beroende på vilken blandning spannmål som används skiljer sig etanolhalten åt och därav är det av stor betydelse vilken blandning som används. I dagsläget väljer Agroetanol sina blandningar utefter vad som finns i tillgängligt i de upphandlade kontrakten och produktionslagren utan hänsyn till etanolutbytet. Syftet med examens-arbetet är att bidra med ett underlag för Lantmännen Agroetanol som kan hjälpa företaget att välja vilken blandning av spannmålsråvaror som är mest lämplig i förhållande till etanolutbytet. Examensarbetets huvudmål blev därmed att skapa en statistisk modell för att beräkna förväntad etanolutbyte, samt en matematisk blandningsmodell för att optimera vilka blandningar som ska användas utifrån de tillgängliga spannmålen vid varje kvartal. För att uppnå målet skapades en statistisk modell baserad på data från Agroetanol. Modellen skapades med hjälp av en regressionsanalys i flera steg. Stegen började med en litteratursökning kring liknande studier för att avgöra vilken form prediktormodellen skulle ha. Samtidigt som litteratursökningen pågick genomfördes flera intervjuer med personal från Agroetanol. Intervjuerna syftade till att samla in historisk data angående etanolproduktionen på anläggningen, samt en kartläggning över hur produktionen genomfördes och hur anläggningen fungerade. Baserat på den historiska data som samlades in kunde en regressionsmodell framställas. Modellen kan användas för att uppskatta förväntat etanolutbyte vid olika fördelningar av spannmålen i blandningarna. Regressionens standardavvikelse hamnade på 1,3898 procentenheter. Modellen kan användas för att avgöra vilken mängd av varje spannmål som ska införskaffas för att ge ett högt etanolutbyte. Utifrån regressionsmodellen skapades en matematisk blandningsmodell för spannmål (BMFS), vars mål är att planera hur det tillgängliga spannmålet ska fördelas i olika blandningar. BMFS baserades på information kring Agroetanols processer och produktionsanläggning som införskaffats genom intervjuer. Modellens lösning består av vilka spannmål som ska ingå i varje blandning för varje vecka, hur stor del av varje spannmål ska ingå i blandningen, från vilket kontrakt ska spannmålet införskaffas och i vilken silo hos Agroetanol det ska lagras innan det används i produktionen. BMFS optimerades i AMPL som en optimeringsmodell, med lösaren BARON. Lösningen är tidskrävande och därav används EpsR för att göra lösningen lättare. EpsR-värdet innebär att Baron slutar leta bättre lösningar ifall målfunktionsvärdet inte blir bättre än EpsR-värdet. Med hjälp av regressionsmodellen och BMFS kan Agroetanol planera sin produktion mer långsiktigt. Med hjälp av regressionsmodellen kan de redan vid inköp av spannmål planera utefter vilka blandningar som ger högst etanolhalt. BMFS lösning bidrar till att Agroetanol kan planera produktionen av etanol för ett helt kvartal, innan kvartalet påbörjas. / <p>Examensarbetet är utfört vid Institutionen för teknik och naturvetenskap (ITN) vid Tekniska fakulteten, Linköpings universitet</p>

Consequências decorrentes da influência antrópica no aquecimento global têm apontado para a real necessidade de utilização de alternativas energéticas renováveis e, dentre estas, dos agrocombustíveis. Nesse contexto, a crescente e significativa demanda interna e externa por etanol de cana-de-açúcar implicam em diversas transformações espaciais em nível nacional, estadual e municipal, movimentando a economia e indicando impactos socioambientais relacionados aos aspectos produtivos, sobretudo ligados à monocultura canavieira. Com o processo de descentralização da gestão ambiental no Brasil, concebido a partir da Política Nacional de Meio Ambiente, os municípios se vêem pressionados a atuar em seus territórios, mas para que isso aconteça de maneira efetiva, além da necessidade de articulação dos órgãos ambientais entre as distintas esferas do Poder Público, cada município precisa instituir seu Sistema Municipal de Meio Ambiente, SISMUMA. Assim, o objetivo maior da presente pesquisa é verificar a atuação do SISMUMA frente à crescente produção de etanol de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, consistindo, além da revisão bibliográfica sobre a temática, em estudo de casos nos municípios de Brotas e Araraquara. / The effects of human activities on global warming have highlighted to need to use alternative energy sources, among these, the biofuels. In this context, the large and growing domestic and international demand for sugarcane ethanol implies several spatial transformations at the national, state and municipal levels, boosting the economy and causing socio and environmental impacts related to productive activities, especially sugarcane monoculture. With the decentralization of environmental management in Brazil, as conceived of by the Environmental National Politic, municipalities have been under pressure to act in their domains. However, for efficient implementation, each municipality must establish its Municipal Environmental System, the so called SISMUMA, and there is thefor environmental agencies and the various Government agents to coordinate their efforts. Therefore, the main objective of this research is to verify SISMUMA\'s capability to act in the face of the growing production of sugarcane ethanol in São Paulo. The study involved review of the literature on the subject and case studies in the municipalities of Brotas and Araraquara.

Submitted by Nara Lays Domingues Viana Oliveira (naradv) on 2015-06-23T19:22:03Z No. of bitstreams: 1 felipe jorge.pdf: 2189252 bytes, checksum: 78672488bfcb28fdd3fe9bfd716dbc6f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-23T19:22:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 felipe jorge.pdf: 2189252 bytes, checksum: 78672488bfcb28fdd3fe9bfd716dbc6f (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / Este trabalho refere-se a estudos na produção de etanol em pequena escala no Rio Grande do Sul. O contexto riograndense de produção de etanol é único, de pequenas propriedades, pequenas usinas e cooperativas de pequenos produtores de cana de açúcar; devido principalmente à pequena escala o etanol produzido no estado não é competitivo em relação ao restante do país, e uma opção para tentar realizar uma mudança neste cenário seria a agregação de valor aos subprodutos da produção de etanol. Dentro da cadeia produtiva do etanol são inúmeras as possibilidades de estudos e inovações para agregação de valor, mas para que isso ocorra é necessária a realização de pesquisas e estudos sobre o tema, e para alavancar estes estudos e possibilidades um modelo de centro tecnológico para a realização de pesquisas, desenvolvimentos de coprodutos, processos e inovações em produtos e processos se faz necessário. Em encontro disso vem este trabalho que visa desenvolver uma proposta de centro tecnológico para agregação de valor aos subprodutos da produção de etanol no estado do Rio Grande do Sul. O trabalho se desenvolveu a luz da metodologia do Design Research onde, por ser uma forma prescritiva de trabalho, o processo criativo do autor fica evidenciado e, na tentativa de validar qualitativamente os resultados, duas rodadas de avaliações com especialistas da área foram realizadas. Ao final obteve-se um framework que representa o centro tecnológico e um quadro com suas funções, pesquisas e serviços. Não são apresentados os modelos operacionais para o centro, ficando estes para trabalhos futuros. / This research refers to studies on ethanol production on a small scale in Rio Grande do Sul State, south of Brazil. This context of ethanol production is unique, composed by small farms, small factories and cooperatives of small producers of sugar cane; due to its small scale and high production costs, ethanol produced in the state is not competitive with the rest of the country, and an option to try to make a change in this scenario would be the constant aggregation of value to the byproducts of ethanol production. In the production chain of ethanol are numerous the possibilities for research and innovation to add value, but for this to occur is necessary to carry out research and studies on these subject, and to leverage these studies, a model for a technological center for develop researches, develop coproducts, innovative products and processes seems to be a relevant step. Against it is this work which aims to develop a proposal for a technological center to add value to the byproducts of ethanol production in Rio Grande do Sul State. The work was developed using the methodology of Design Research, as a prescriptive way of work, the author's creative process is evident and, in an attempt to validate the results qualitatively, two rounds of evaluations with experts were performed. The result of the work is a framework that represents the technological center and a table with their functions, research and services. There aren’t presented the operational models for the center, leaving them for future work.

Orientador: Morel de Passos e Carvalho / Banca: Marcelo Andreotti / Banca: Salatiér Buzetti / Banca: Cassiano Garcia Roque / Banca: Rafael Montanari / Resumo: A cultura da cana-de-açúcar desempenha, frente à realidade brasileira, sobretudo no aspecto relacionado às fontes energéticas alternativas, importantíssimo papel. Assim, num talhão de cana-de-açúcar (variedade RB855035, em seu terceiro corte) da Usina Vale do Paraná S/A Álcool e Açúcar, localizada no município de Rubinéia (SP), Brasil, 20°17'53'' de Latitude Sul e 51°02'23'' de Longitude Oeste, manejado para duas formas de colheita da cana-crua (com manutenção e com remoção da palhada), foram estudadas as correlações (lineares de Pearson e as geoestatísticas) entre a produtividade de colmos e atributos físico- químicos do solo, com os objetivos de verificar, entre as duas modalidades de colheita da cana-crua: a) o atributo do solo que possui a melhor correlação de Pearson com a produtividade da cana-de-açúcar; b) o atributo do solo que possui a melhor cokrigagem (correlação geoestatística) com a produtividade da cana-de-açúcar; e c) analisar se há diferença entre os dois métodos de colheita de cana-crua. Para tanto, foram instaladas duas malhas geoestatísticas regulares, contendo cada uma 1,30 ha com 121 pontos amostrais georreferenciados, em um Argissolo Vermelho eutrófico (declive homogêneo de 0,065 m m- 1 ), no ano de 2011. Os atributos avaliados das plantas foram: a) produtividade de colmos de cana-de-açúcar, b) plantas por metro, c) quantidade de palhada sobre o solo, d) estoque de carbono na palhada, e e) açúcares totais recuperáveis. Os do solo foram: a) resistência mecânica à penetração, b) umidade gravimétrica, c) densidade, d) estoque de carbono, e e) pH (CaCl2), nas profundidades de 0-0,20 e 0,20-0,40 m, além da altitude do terreno. A análise estatística dos dados ficou compreendida de análise descritiva, teste F, análise das correlações lineares e análise geoestatística... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The sugarcane crop play a very important role on the Brasilian reality, mainly in the aspect related to the alternative sources. So, in a sugarcane area (variety RB855035, third cut) at Vale do Paraná S/A Alcohol and sugar destillary, lacated in Rubinéia-SP, Brazil, 20°17'53''S and 51°02'23''W, managed for two forms of harvest of the raw cane (with maintenance and with removal of the straw) they were studied the correlations (linear of Pearson and the geostatistical) between the productivity of stems and physiochemical attributes of the soil, with the objectives of verifying, between the two modalities of crop of the raw cane: a) the attribute of the soil that provides the best correlation of Pearson with the productivity of the sugarcane; b) the attribute of the soil that provides the best cokriging (correlation geoestatistical) with the productivity of the sugarcane; and c) to analyze if there is difference between the two methods of crop of raw cane. For this were installed two regular geoestatistical meshes containing each one 1.30 ha with 121 sampling from a Typic Haplustult (homogeneous slope of 0.065 m m-1), in 2011. The appraised attributes of the plants were: a) productivity of sugarcane stems, b) plants for meter, c) amount of straw on the soil, d) stock of carbon in the straw, and e) recoverable total sugar content in sugarcane. The attributes of the soil were: a) mechanical resistance to the penetration, b) gravimetric moisture, c) bulk density, d) stock of carbon, and e) pH (CaCl2), at depths of 0-0.20 and 0.20- 0.40 m, besides the altitude of the land. The statistical analysis of the data was performed by descriptive analysis, test F, analysis of the linear correlation and geostatistical analysis. For the crop of the raw cane with maintenance of the straw, the bulk density, at depth of 0-0.20 m, was the attribute of... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

<p>Debatten om hur oljan skall ersättas i Sverige till år 2020 pågår. Ett diskuterat alternativ är etanol, vars förbrukning förväntas öka. Sveriges etanolproduktion är beroende av EU:s tullstruktur, utan den blir fabrikerna i Sverige utkonkurrerade. Samtidigt är Sveriges handelspolitiska utgångspunkt att alla former av handelshinder skall motverkas. Om man skall satsa på en inhemsk produktion av etanol måste man gå emot handelspolitiken och inte propagera för en frihandel. Sverige står inför ett vägval där endast ett val av två önskade går att uppfylla.</p><p>Syftet med denna uppsats är att undersöka Sveriges interna diskussion, bland närmast berörda intressenter såsom politiker, tjänstemän, näringsliv och intresseorganisationer, om detta vägval. Vidare ska policydokument såsom handelspolitiska och energipolitiska dokument undersökas. Närmare ska vi undersöka vilka argument som framträder för en frihandelslinje respektive argument för en inhemsk produktion. Detta för att argumenten kan påvisa vilka värden som innefattas i de båda vägarna.</p><p>Textanalysen påvisade att den frihandelsvänliga linje som Sveriges handelspolitik representerar, ifrågasätts av både Sveriges nya förslag för att uppnå ett oljeoberoende och EU:s förslag till energistrategi. Kontentan av analysen är att det i dagsläget saknas en genomtänkt strategi för hur Sverige skall trygga behovet av etanol.</p><p>Resultatet av intervjuanalysen visar att argumenten som framträder är av en art som stöder en fri handel men också sådana som vurmar för en inhemsk produktion. Dock är man överens om att en frihandel inom denna sektor skulle vara gynnsamt för u-länders utveckling och även att arbetstillfällen och landsbygdsutveckling skulle gynnas av en inhemsk etanolindustri.</p>

Debatten om hur oljan skall ersättas i Sverige till år 2020 pågår. Ett diskuterat alternativ är etanol, vars förbrukning förväntas öka. Sveriges etanolproduktion är beroende av EU:s tullstruktur, utan den blir fabrikerna i Sverige utkonkurrerade. Samtidigt är Sveriges handelspolitiska utgångspunkt att alla former av handelshinder skall motverkas. Om man skall satsa på en inhemsk produktion av etanol måste man gå emot handelspolitiken och inte propagera för en frihandel. Sverige står inför ett vägval där endast ett val av två önskade går att uppfylla. Syftet med denna uppsats är att undersöka Sveriges interna diskussion, bland närmast berörda intressenter såsom politiker, tjänstemän, näringsliv och intresseorganisationer, om detta vägval. Vidare ska policydokument såsom handelspolitiska och energipolitiska dokument undersökas. Närmare ska vi undersöka vilka argument som framträder för en frihandelslinje respektive argument för en inhemsk produktion. Detta för att argumenten kan påvisa vilka värden som innefattas i de båda vägarna. Textanalysen påvisade att den frihandelsvänliga linje som Sveriges handelspolitik representerar, ifrågasätts av både Sveriges nya förslag för att uppnå ett oljeoberoende och EU:s förslag till energistrategi. Kontentan av analysen är att det i dagsläget saknas en genomtänkt strategi för hur Sverige skall trygga behovet av etanol. Resultatet av intervjuanalysen visar att argumenten som framträder är av en art som stöder en fri handel men också sådana som vurmar för en inhemsk produktion. Dock är man överens om att en frihandel inom denna sektor skulle vara gynnsamt för u-länders utveckling och även att arbetstillfällen och landsbygdsutveckling skulle gynnas av en inhemsk etanolindustri.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O modelo atualmente utilizado no Brasil para a produção de etanol combustível está centrado em grandes unidades de produção, não contemplando a produção integrada de alimentos. É importante o estudo e desenvolvimento de modelos onde a produção de etanol combustível esteja associada à produção de alimentos. Um ponto importante para validar estes modelos é conhecer com detalhes os custos e receitas associados com a produção de etanol combustível e alimento, com a finalidade de minimizar custos operacionais, para que estes modelos possam ser viáveis economicamente e em sua operacionalização. Assim, o objetivo deste trabalho consistiu na apuração dos custos envolvidos na produção do etanol a partir do sorgo sacarino (sorghum bicolor l. moenca) e da cana-de-açúcar em uma pequena unidade de produção utilizando a Metodologia de Custeio Baseada em Atividades (ABC). O trabalho foi realizado em uma pequena unidade de produção de etanol, com capacidade de 1000 litros/dia, localizada no município de São Vicente, região central do Rio Grande do Sul. A abordagem proposta foi constituída de três grandes fases: Pré-Análise, Análise e Pós-Análise. A análise foi composta dos seguintes passos: definição dos objetivos e abrangência do estudo; mapeamento do processo produtivo; etapas do processo onde os custos serão avaliados; balanço de Massa; definição dos direcionadores de custos; determinação do custo total por atividade; determinação do custo de produção do produto e avaliação ambiental. A aplicação da sistemática proposta da metodologia de Custeio Baseada em Atividades aperfeiçoou o processo de alocação de custos e refletiu a real proporção destes custos consumidos pelas atividades produtivas. O custo total para produção de 1 litro de etanol hidratado a partir do sorgo sacarino ficou em R$ 0,92, sendo R$ 0,50 contribuição do processamento e R$ 0,42 contribuição da matéria-prima, que corresponde a 54,0% e 46,0%, respectivamente. Quando da utilização de cana-de-açúcar como matéria prima o custo total ficou em R$ 0,83, sendo R$ 0,44 contribuição do processamento e R$ 0,40 contribuição da matériaprima, que corresponde a 52,4% e 47,6%, respectivamente. A ordem de contribuição das atividades no custo final de processamento ficou na seguinte ordem: ensilagem (32,64%), destilação (19,31%), geração de vapor (13,87%), moagem (12,00%), corte (6,64%), transporte (5,37%), descarga (4,8%) e descarte da vinhaça (1,98%). Constata-se que o investimento necessário para remediar os impactos ambientais, em uma pequena unidade de produção, monta R$ 96.500,00, o que representa 16,4 % do investimento total.

Fatores ambientais e econômicos impulsionam mundialmente a produção de biocombustíveis. No Brasil, o etanol, produzido da cana-de-açúcar, já é um biocombustível estabelecido e substitui ca. 40% da gasolina, representando 13% do total de energia necessária para transportes. Nesse cenário, o Rio Grande do Sul (RS) é um grande comprador de etanol, tendo produzido nos últimos anos apenas 2% do consumo estadual de etanol hidratado combustível. O estado também consome em média 600 milhões de litros de etanol anidro por ano, adicionados na proporção de 25% à gasolina comum, e, a partir de 2010, 460 milhões de litros de etanol por ano para a produção de polietileno verde. Essa conjuntura demonstra uma oportunidade para aumentar a produção local de etanol. O presente trabalho buscou primeiramente avaliar a viabilidade da produção de etanol no Rio Grande do Sul em um modelo de microusinas descentralizadas (ca. 1.000 L.dia-1). Para tanto, foram empregados os indicadores econômicos, como valor presente líquido, taxa interna de retorno de investimento e tempo de retorno de investimento. Foram comparados cenários que empregaram apenas cana-de-açúcar e combinações de cana-de-açúcar, sorgo sacarino, mandioca e batata-doce. A utilização de cana-de-açúcar sem o consórcio com outra cultura se mostrou inviável, exceto quando mais de 40% ou 80% da produção, para as produtividades de 80 e 50 t.ha-1 respectivamente, é destinada ao consumo próprio. Entre os cenários com combinação de culturas, aqueles que combinaram sorgo com cana-de-açúcar e sorgo com batata-doce foram os únicos que se mostraram viáveis quando toda a produção foi destina à venda para terceiros. Quando produtividades médias de cana-de-açúcar próximas a 80 t.ha-1 podem ser alcançadas, verificou-se que a combinação dessa cultura com sorgo sacarino apresentou o melhor potencial entre os cenários avaliados. Já para regiões onde esses valores não são atingidos, o consórcio de sorgo sacarino e batata-doce se mostrou a melhor opção. Posteriormente, foram realizados experimentos em shaker para estudar a influência da concentração de substrato e da proporção de enzima na hidrólise a frio da batata-doce, determinar o melhor pré-tratamento, verificar a necessidade de suplementação do meio e do controle de pH na condução das hidrólises e fermentações simultâneas e finalmente testar a melhor condição em biorreator. Para hidrolisar o amido, empregou a mistura de enzimas Stargen™ 002 e, para suplementar o meio, o fertilizante NITROFOS KL. Em todos os experimentos, usou-se a cultivar BRS Cuia, cuja caracterização indicou teor de carboidratos de 28,7%, possibilitando a produção de 185 L.t-1 de etanol e 7.400 L. ha-1. A metodologia de superfície de resposta indicou a condição 200 g.L-1 de batata-doce e 45 GAU.g de batata–doce-1 como a que apresentou o melhor compromisso entre alta taxa de formação de glicose na primeira hora (8,3 g.L-1.h-1) e baixo consumo de enzimas. O pré-tratamento de uma hora que levou a maior concentração de glicose (14,3 g.L-1) foi na temperatura de 52°C na presença da mistura de enzimas. O estudo da hidrólise e fermentação simultâneas mostrou que a suplementação do meio não apresenta influência significativa, enquanto o controle de pH aumentou em aproximadamente 40% a produção de etanol. Os testes em biorreator reproduziram os resultados anteriores mesmo sendo realizados em ambiente semiestéril, que se aproxima da condição industrial. / In Brazil, sugarcane ethanol is already a reality as a biofuel and replaces 40% of gasoline, meaning 13% of energy for transportation. In this scenario, Rio Grande do Sul has produced only 2% of the annual demand for hydrate ethanol in the last years; therefore it is a big importer of ethanol from other states. Additionally, it consumes every year 600 million liters of anhydrous ethanol mixed in the gasoline and 460 million liters for production of green plastic. These numbers highlight the opportunity of producing ethanol locally. In regard to these facts, the present work aimed to evaluate the feasibility of producing ethanol in small scale plants (ca. 1 000 L.dia-1) in Rio Grande do Sul. For this purpose, economic indicators, such as net present value, internal rate of return and payback period were employed. The compared scenarios involved combinations of sugar cane, sweet sorghum, cassava and sweet potato. When only sugarcane was used, the scenarios for 80 and 50 t.ha-1 were unfeasible if less than 40% or 80% of the production, respectively, was used by the own producer. Regarding the scenarios with mix of crops, the mix of sweet sorghum with sugar cane and sweet sorghum with sweet potato presented the best performances. For regions, where 80 t.ha-1 of sugar cane productivity can be achieved, it was verified that the first combination leads to the best result. For other regions, the combination of sweet sorghum and sweet potato presented itself as the more feasible scenario. As a consequence, in the second part of this work, the cold hydrolysis and fermentation of sweet potato was experimentally studied. For that, it was employed the sweet potato strain BRS Cuia, whose carbohydrate level reaches 28,7%. What it can be translated into a potential to produce 185 L.t-1 ethanol, or equivalently 7 400 L. ha-1. The enzymes blend adopted for the hydrolysis stage was Stargen™ 002, while the fertilizer NITROFOS KL was used for fermentation medium supplementation. The surface response method indicated 200 g.L-1 of sweet potato and 45 GAU.g of sweet potato-1 as the best balance between high glucose formation rate in the first hour (8,3 g.L-1.h-1) and low enzyme consume. The one hour pre-treatment that achieved the highest glucose concentration (14,3 g.L-1) was at 52°C in the presence of the enzymes blend. The study of the simultaneous hydrolysis and fermentation showed that the medium supplementation has no significant effect over the fermentation performance, while the pH control is beneficial, improving the ethanol production in 40%. Finally, the tests in bioreactor could reproduce the previous results, even though the experiments were carried out non-sterilely.