Consultor Independente Especialista em Preparação e Moagem
Op-AA-27
Dentre as operações que compõem o sistema produtivo do açúcar e do etanol, uma das que requerem maior atenção aos detalhes, em função da multiplicidade de opções existentes na formação de seus conjuntos, é a extração. E, para bem analisá-la, é importante estudar o desenvolvimento das duas etapas que a formam: a preparação e a moagem.
Preparação: No princípio, o trem de moagem, o chamado terno, era composto por três cilindros verticais por onde passava a cana inteira. A partir de 1920, quando os cilindros passaram a operar horizontalmente, foi introduzida a navalha rotativa. A ideia básica era deixar a cana mais triturada, facilitando o trabalho das moendas.
Com isso, descobriu-se que, quanto mais abertas fossem as fibras, mais fácil seria a extração da sacarose. Posteriormente, foi desenvolvido um sistema conhecido como K-4, composto por dois conjuntos de facas, sendo o primeiro nivelador e o segundo preparador. Mais recentemente, acrescentaram-se ao sistema facas de tipo oscilante, utilizando martelos.
Apesar do sistema adotado, a cana ainda permanecia com pedaços de dimensão maior que a desejada. A partir daí, os técnicos buscaram produzir pedaços menores, para melhor expor a sacarose. Foram desenvolvidos os desfibradores, máquinas literalmente criadas para abrir as fibras da cana.
Experiências com vários tipos de desfibradores foram realizadas. Eles foram, normalmente, posicionados seguidos ao primeiro terno ou esmagador. Hoje, estão sendo utilizados em larga escala desfibradores desenvolvidos na África do Sul, como o Tongaat, e um modelo produzido no Brasil bastante semelhante a ele, o DH-1.
Com a combinação de vários equipamentos, consegue-se atingir de 90 a 92% de índice de células abertas e de 96 a 98% de extração da sacarose num Tandem bem dimensionado e operado. É conveniente lembrar que existe um limite para o índice de preparação das células, e que, após isso, apenas se consome potência das máquinas e não há nenhum ganho na abertura das células.
Moagem: Ao longo do tempo, muitas melhorias foram sendo realizadas na moenda, buscando maior eficiência e aumento de suas resistências diante dos novos regimes de trabalho. Um dos primeiros acessórios desenvolvidos foi o rolo prensador e alimentador, conhecido por tipo Senado. Implementado em 1942, ainda hoje, é bastante utilizado.
Na década de 30, a casa da Werkspoor adicionou um pequeno rolo de alimentação acima do de entrada e antes do superior. O mesmo artifício foi adotado pela Fives-Lille, inclusive nas autorreguláveis F-63. Nos anos 70, os africanos desenvolveram o Feed Pressure Roll, cujo diâmetro chegava aos 80% dos rolos de moendas e velocidade periférica 20% maior que estes. Hoje, chega-se a 100% do diâmetro das moendas.
Difusor: Com o advento da extração da sacarose a partir da beterraba, outros equipamentos foram desenvolvidos, já que a beterraba não tem fibra, só amido. Desenvolveu-se, portanto, o difusor, que nada mais era do que um equipamento que extraía a sacarose de um leito fibroso sobre uma esteira.
Por ser um equipamento de fácil operação e de manutenção bem mais simples e barata, vários engenheiros tentaram adotá-lo para a fabricação do açúcar a partir da cana-de-açúcar. A princípio, houve uma série de inconvenientes, entre eles, na difusão, muito material não-açúcar também era extraído, principalmente sais, incluindo o de potássio, que inibe a cristalização da sacarose.
Além da extração de sais, a adição de cal ao processo dissolve as pectinas, cuja influência nos cozimentos e turbinas é desastrosa, além de gerar outros problemas de ordem química que são os produtos de dissolução, que inviabilizam a cristalização.
Com alguns problemas resolvidos e obtendo extrações acima dos 98% (pol do bagaço médio de 0,8), o difusor passou a ser um sério concorrente das moendas quando selecionados para a produção de etanol.
Outro motivo limitante do uso em larga escala do difusor é que sua flexibilidade de variação de moagem é bem menor que a das moendas. Atualmente, com a expansão do etanol, todo esse volume adicional de mel proveniente do processo da fabricação de açúcar é utilizado para a produção do álcool, inclusive com maiores rendimentos de álcool por tonelada de mel.
A maior vantagem do Difusor de cana (e mesmo das moendas) sobre as fábricas de açúcar é que a beterraba não tem fibra, e forçam a queima de óleo pesado para a execução do processo de fabricação de açúcar e do etanol. Diante de tamanha diversidade, na minha opinião, uma das melhores opções para a formação de um conjunto ideal, tanto operacional quanto devido ao conhecimento e facilidade das manutenções, bem como aos resultados obtidos, seria a utilização de cinco conjuntos de moendas compostos por quatro tambores cada, acionados por motores hidráulicos ou elétricos com redutores planetários, dotados de chute Donnelly, precedidos por dois conjuntos de facas niveladoras e preparadoras, além de um desfibrador pesado tipo vertical (Tongaat).