A produção de etanol a partir da cana-de-açúcar é um pilar essencial do sistema bioenergético brasileiro, sendo um exemplo reconhecido mundialmente de biocombustível sustentável. Ao longo dos anos, o setor tem-se beneficiado de várias inovações tecnológicas que visam aumentar a eficiência, reduzir custos e minimizar o impacto ambiental.
 

Com tantas inovações tecnológicas, as usinas necessitam de uma gestão eficaz que possa gerar valor em diversas frentes. Nunca foi tão importante o conceito de empresas ambidestras, aquelas que conseguem equilibrar a exploração de novas oportunidades (inovações) com a otimização das operações existentes (eficiência). Este equilíbrio é crucial para enfrentar as demandas do mercado e as mudanças tecnológicas, permitindo que a empresa mantenha sua competitividade a longo prazo.

A diversificação é a chave para a robustez financeira e sustentabilidade das usinas sucroenergéticas. Expandir para novos produtos e mercados, como hidrogênio verde, biogás, biometano, etanol de segunda geração, bioinsumos e leveduras, é uma estratégia essencial. Ao mesmo tempo, as usinas precisam atingir indicadores de desempenho conforme as melhores práticas do mercado nas operações existentes, alcançando excelência em recuperação industrial, controle de perdas setoriais, eficiência da fermentação e custos compatíveis com o benchmark do setor.
 

Além de extrair uma vasta gama de produtos da cana, as operações existentes estão na iminência de uma grande revolução ditada pela biotecnologia de seleção de leveduras, metagenômica, analisadores de processo NIR online e inteligência artificial. Estas inovações prometem transformar os processos industriais ao oferecerem novas formas de otimizar a fermentação, melhorar a qualidade dos produtos e reduzir custos operacionais.

Biotecnologia para seleção de leveduras: A biotecnologia aplicada à seleção de novas leveduras é vital para as destilarias, permitindo desenvolver linhagens que toleram melhor os estresses da produção de etanol, resultando em rendimentos mais elevados e fermentações com maior estabilidade.

Técnicas como mutagênese induzida, fusão de esferoplastos, cruzamentos entre cepas, seleção dirigida pelo processo, evolução adaptativa e engenharia genética são utilizadas para criar leveduras personalizadas que dominam e aumentam o rendimento fermentativo. Inovações recentes incluem leveduras produtoras de ácido succínico para reduzir contaminações bacterianas e leveduras não floculantes, bem como engenharia genética para desativar genes e conferir resistência a inibidores vegetais, melhorando a competitividade contra contaminantes. 

Metagenômica: o novo horizonte no combate à contaminação: A metagenômica é uma abordagem inovadora que permite a análise de material genético coletado diretamente de amostras ambientais, sem a necessidade de cultivar microrganismos, proporcionando insights sobre a diversidade e funcionalidade das comunidades microbianas.

Suas principais etapas incluem coleta de amostras, extração de DNA, sequenciamento e análise com bioinformática, revelando informações sobre genes e vias metabólicas ativas. Diferentemente do cultivo tradicional, a metagenômica oferece uma visão holística e detalhada das comunidades microbianas, permitindo a identificação e monitoramento de microrganismos em diversas aplicações industriais e agrícolas para tomadas de ações.

Tecnologia infravermelho próximo - NIR: A tecnologia NIR (infravermelho próximo) está revolucionando a fermentação alcoólica ao fornecer dados analíticos em tempo real sobre parâmetros críticos, como a concentração de açúcares, a composição do mosto e o estado do levedo. Esses dados permitem ajustes dinâmicos no processo de fermentação, como a otimização das condições de operação e controle mais preciso da alimentação e do pH. Com isso, é possível aumentar o teor alcoólico do produto, melhorar a eficiência da fermentação e reduzir o tempo de espera e a produção de vinhaça.

Além disso, a integração do NIR com algoritmos de controle avançado permitirá uma resposta mais rápida às variações no processo e a tomada de decisões mais informadas, resultando em uma maior produtividade e consistência na produção de etanol. Atualmente, a Fermentec tem acompanhado a aplicação desta tecnologia em seus clientes na qualidade da matéria-prima (PCTS, esteira de cana desfibrada ou no Chute Donelly), extração em tempo real e qualidade do bagaço para as caldeiras, cinética de fermentação com NIR na recirculação das dornas e qualidade do açúcar.

A era digital na excelência operacional: Integrar plataformas MES (Manufacturing Execution Systems) na busca pela excelência operacional oferece uma visibilidade em tempo real do processo produtivo com monitoramento preciso dos KPIs e a detecção precoce de problemas. Essa integração, aliada às ferramentas de análise de dados, possibilita um estudo avançado, o gerenciamento eficiente de desvios e a otimização da produção com base em dados precisos. Todo esse conjunto facilita o desenvolvimento e a gestão de planos de ação colaborativos, promovendo uma abordagem baseada em dados que melhora a eficiência operacional e impulsiona a excelência contínua, além de aumentar a velocidade da tomada de decisão pela equipe da usina.

Especialista virtual com IA generativa: Na rotina de produção de açúcar e etanol, desafios inesperados, como aumento de perdas e reações imprevistas, podem ocorrer a qualquer momento. Nesses casos, imagine poder contar com inteligência artificial generativa disponível 24 horas, 7 dias por semana, treinada com décadas de conhecimento e dados técnicos de pesquisa.

Quando uma usina enfrentar um problema, a situação pode ser relatada ao especialista virtual que, com base em um vasto arcabouço técnico, fornece uma resposta personalizada com causas e ações corretivas recomendadas. Isso permite que a usina reduza perdas financeiras, otimize processos e mantenha a continuidade das operações de forma eficiente.

Tais desenvolvimentos tecnológicos têm permitido reduzir o volume de vinhaça, minimizar as perdas de açúcares ao final da fermentação, melhorar as estratégias no controle da contaminação bacteriana e minimizar os desvios operacionais, conferindo maiores eficiências fermentativas a custos viáveis.

Neste novo cenário, as usinas precisam de uma gestão robusta e de profissionais altamente capacitados. A tecnologia, embora valiosa, é apenas uma ferramenta. O verdadeiro sucesso vem da capacidade de aplicar o conhecimento, o comprometimento e as habilidades dos colaboradores de forma eficaz. A integração dessas tecnologias com uma gestão competente é o caminho para alcançar a excelência operacional e garantir o sucesso dos projetos de melhoria. Com dedicação, inovação e uma visão clara do futuro, o setor sucroalcooleiro brasileiro está preparado para enfrentar os desafios e aproveitar as oportunidades que surgirem, consolidando-se como líder global em sustentabilidade e eficiência.