Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The state of Rio Grande do Sul (RS) produces little of the ethanol consumed because of
edaphoclimatic conditions that preclude the extensive agricultural production and the
consequent construction and operation of large distilleries. However, small-scale distilleries
may supply, in part, this ethanol for consumption through production with sugarcane. The
Life Cycle Assessment (LCA) and Energy Efficiency Analysis were performed to evaluate
small-scale ethanol production considering the individual step and the overall analysis. The
main results of the LCA were given in terms of environmental impacts and damage according
to Eco-Indicator 99 assessment method, and demonstrated that nitrogen- and phosphorus- rich
fertilizers along with herbicide and limestone were responsible for major environmental
damage during the agricultural step, while the use of equipments and electricity had major
impacts in industrial step. The agricultural step showed high energy efficiency (9.98-19.03 -
energy in/energy out ratio) while the industrial stage showed energy efficiency of 0.86-0.87
and 0.20-0.21 with and without bagasse energy credits, respectively. In the overall analysis,
the industrial step showed higher impacts and damages. Small-scale ethanol production chain
presented energy efficiency (2.59-2.92) with bagasse energy credits. Otherwise the process
could be energetically inefficient (0.61-0.69). Construction of the small-scale distillery and
acquisition/sizing of equipment based on the availability of raw material supply are actions to
avoid energy losses and environmental damage. The LCA was also used to evaluate,
environmentally, the production of two types of distillation columns (tray type and mixed
type) for continuous production of hydrous ethanol to indicate the model less impact on the
environment. The results showed that the production of mixed distillation column generates
lower contributions of impact to the environment, therefore their choice for installation in
small-scale is indicated in terms of mitigating environmental impacts. / O estado do Rio Grande do Sul (RS) produz pouco do etanol consumido por causa de
condições edafoclimáticas que impedem a produção agrícola extensiva e a consequente
construção e operação de grandes usinas. No entanto, pequenas destilarias podem fornecer,
em parte, este etanol para consumo através da produção a partir de cana-de-açúcar. A
Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) e a Análise de Eficiência Energética foram realizadas para
avaliar a produção de etanol em pequena escala, considerando cada etapa individual e a
análise global. Os principais resultados da ACV foram dados em termos de impactos e danos
ambientais de acordo com o método de avaliação de impacto Eco-Indicador 99, e demonstrou
que o uso de fertilizantes ricos em nitrogênio e fósforo juntamente com o uso de herbicida e
calcário foram responsáveis por maior parte dos impactos ambientais na etapa agrícola
enquanto o uso de equipamentos e eletricidade tiveram grandes impactos na etapa industrial.
A etapa agrícola apresentou alta eficiência energética (9,98-19,03 - razão energia
saída/energia entrada), enquanto a fase industrial mostrou eficiência energética de 0,86-0,87 e
0,20-0,21 com e sem créditos de energia do bagaço, respectivamente. Na análise global, a
etapa industrial mostrou maiores impactos e danos. A cadeia produtiva de etanol em pequena
escala apresentou eficiência energética (2,59-2,92) com créditos de energia do bagaço. Caso
contrário, o processo pode ser energeticamente ineficiente (0,61-0,69). A construção da
microdestilaria e aquisição/dimensionamento dos equipamentos com base na disponibilidade
de matéria-prima de alimentação são ações para evitar perdas de energia e danos ambientais.
A ACV também foi usada para avaliar, ambientalmente, a produção de dois tipos de colunas
de destilação (tipo pratos ou bandejas e tipo mista) para produção contínua de etanol
hidratado visando indicar o modelo de menor impacto sobre o meio ambiente. Os resultados
mostraram que a produção de coluna destilação mista gera menores contribuições de impacto
ao meio ambiente, por isso, a sua escolha para instalação em uma microdestilaria é indicado
em termos de mitigação de impactos ambientais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/7983 |
| Date | 07 March 2014 |
| Creators | Brondani, Michel |
| Contributors | Hoffmann, Ronaldo, Bertuol, Daniel Assumpção, Silva, Orlando Cristiano da |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, UFSM, BR, Engenharia de Processos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300800000005, 400, 300, 300, 300, 300, b85fa86d-dc82-49f8-a2fa-f893ac72ecef, 6813f9a8-4df7-455d-836e-0dbb0cd8dfd4, 8f282d3c-3655-4153-b065-43e99e4dc2bd, ec407417-44e2-4a1b-ae16-962fbd3f78ec |
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